滇池藻类动态变化规律及其与氮磷质量浓度的关系研究

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滇池富营养化与藻类资源

滇池富营养化与藻类资源
吴为梁
【期刊名称】《环境科学导刊》
【年(卷),期】2000(019)001
【摘要】目前滇池外海处于重富营养化状态,藻类以蓝藻和绿藻为优势类群,蓝藻生物量占明显优势.据预测,到2005年外海的水质和富营养化状况将比目前有较大改善,但仍处于富营养状态,局部水域在夏秋季节仍会发生"水华"现象.直接收获蓝藻为一终端控制污染途径,其资源化利用有一定的经济和环境效益.
【总页数】3页(P35-37)
【作者】吴为梁
【作者单位】云南省环境科学研究所,云南,昆明,650034
【正文语种】中文
【中图分类】X524
【相关文献】
1.滇池浮游藻类群落构成调查 [J], 施择;李爱军;张榆霞;铁程;赵琦林;李颖;金玉
2.滇池藻类动态变化规律及其与氮磷质量浓度的关系研究 [J], 侯秀丽;王定康;周苡;何志波;陈智斌;严艳飞;张家桥;苏源;刘兴祝;吴晓妮
3.富营养化湖泊中藻类蛋白特征及其资源化开发 [J], 程宇凯;秦可娜;魏亮亮;涂剑成;赵庆良
4.滇池水体沉积物磷素特征及其对藻类的影响 [J], 程文娟; 包立; 罗雄鑫; 张乃明
5.滇池水体沉积物磷素特征及其对藻类的影响 [J], 程文娟; 包立; 罗雄鑫; 张乃明
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滇池水体氮的时空变化与藻类生长的关系

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氮、磷与藻类间的相互关系

磷与藻类间的相互关系摘要：主要介绍了营养元素氮、磷与藻类问的相互关系，包括：氮、磷对藻类生长氮的重要作用；氮磷比对藻类生长的影响，以及藻类增殖的限制因子；藻类的过度增殖与水体富营养化。

关键词：氮；磷；限制因子，水体富营养化藻类是原生生物界一类真核生物(有些也为原核生物，如蓝藻门的藻类)。

主要水生，无维管束，能进行光合作用。

体型大小各异，小至长l微米的单细胞的鞭毛藻，大至长达60公尺的大型褐藻。

一些权威专家继续将藻类归入植物或植物样生物，但藻类没有真正的根、茎、叶，也没有维管束。

藻类分布的范围极广，对环境条件要求不严，适应性较强，在只有极低的营养浓度、极微弱的光照强度和相当低的温度下也能生活。

不仅能生长在江河、溪流、湖泊和海洋，而且也能生长在短暂积水或潮湿的地方。

从热带到两极，从积雪的高山到温热的泉水，从潮湿的地面到不很深的土壤内，几乎到处都有藻类分布。

藻类生长受物理、化学、生物等多方面因素的影响。

大量营养元素可以促进叶绿素a和浮游藻类生物量的剧增，其中氮、磷是影响水中藻类生长的主要因素，在水生生态系统中，氮磷比作为关键因子，常被用来预测藻细胞密度的变化和季节演替乜1。

它同时作为一项指标，能代表营养盐对藻类生长的限制水平。

有研究表明，适当的营养盐可以控制藻类的生长，生物量以及种群结构，但就氮或磷哪种营养元素作为浮游植物生长的限制因子，目前尚没有统一的结论。

在南太平洋，初级生产者通常被认为是氮限制因子口1。

越来越多的研究表明，在其它生态系统中，如东、西地中海，磷可能是最主要的限制因子口1。

在中国，据调查已经有相当数量的湖泊已处于富营养化水平，如巢湖、太湖等。

1．藻类与营养物质N、P丹麦著名生态学家Jorgensen(1983年)指出浮游藻类的生长是富营养化的关键过程，因此着重研究氮磷负荷与浮游藻类生产力的相互作用和关系，是揭示湖泊富营养化形成机理的主要途径H3。

通常认为，营养元素P和N能够促进藻类的增殖。

滇池沉积物间隙水中氮_磷形态及相关性的研究

物总磷、总氮的内源负荷分布与特征 ( 高丽等 , 2004 ;田升平等 ,2002) 以及各种不同赋存形态磷释放的潜力 (夏学惠等 ,2002) ,而尚未见到关于表层沉积物间隙水中营养盐分布、浓度及其与湖水交换方面的研究. 氮、磷在沉积物2水界面发生着剧烈的生物地球化学反应 ,这对沉积物和水体有重要的影响. 沉积物间隙水中可溶态营养物质氮、磷穿过沉积物2
中部 ( Ⅲ) 2126
0139 01118 01023
01012
南部 ( Ⅳ) 2114
0141 01124 01025
01012
112 采样点的布设方涛等 (2004) 已详尽研究了有关滇池水体中
氮、磷营养盐及水华的空间分布. 为了更好地将沉积物中间隙水的资料与相对应水体资料对比、分析以进一步研究氮、磷在沉积物2水界面的交换过程 ,使用 GPS 定位在全湖设置 40 个采样点 ,并且将滇池划分为西北部、北部、中部、南部 4 个区域开展研究 ,同
1392
环境科学学报
25 卷
水界面向上覆水传送是沉积物中营养盐释放的重要途径 ( Enell et al . , 1988 ;王雨村等 ,2002) ,是影响湖泊水质的重要因素. 了解湖泊沉积物间隙水中的营养盐浓度及其分布有助于更好地了解营养盐在泥2 水界面的交换过程 ,表层沉积物直接与水体接触 ,更易受外界影响 ,已有研究表明间隙水中污染物分布特征与湖泊内源负荷有直接关系 (范成新等 ,2000) . 因此 ,本文通过对滇池沉积物间隙水中营养盐形态与浓度进行分析研究 ,结合滇池水体中营养盐浓度的分布情况 ,研究沉积物的内源污染与滇池富营养化的相互影响、相互作用 ,为滇池治理提供进一步的理论参考.

滇池东大河流域土壤磷素累积规律及空间分布特征研究

滇池东大河流域土壤磷素累积规律及空间分布特征研究
包立;张乃明;农明英
【期刊名称】《土壤》
【年(卷),期】2014(046)003
【摘要】滇池是中国水体富营养化最严重的湖泊之一,磷是造成滇池有害藻类“水华”的限制因子.本文以滇池南岸主要入滇河流——东大河为研究对象,探讨了流域内磷素的累积规律及空间分布特征,结果表明:①流域下游有显著的磷素累积.②土地利用类型对流域土壤磷素累积有显著影响,设施农业是土壤磷素累积的最主要土地利用类型.③流域东北部靠近滇池的区域是磷素累积最严重的区域.
【总页数】5页(P470-474)
【作者】包立;张乃明;农明英
【作者单位】云南农业大学资源与环境学院,昆明650201;云南农业大学资源与环境学院,昆明650201;云南农业大学资源与环境学院,昆明650201
【正文语种】中文
【中图分类】S156.4
【相关文献】
1.滇池流域表层土壤磷素演变与积累特征研究 [J], 包立;张乃明;刘朗伶;康日峰;赵学通;张丹丹
2.滇池大清河流域农田土壤磷素空间变异特征及对地表径流的影响 [J], 文波龙;刘兴土;张乃明
3.滇池宝象河流域土壤磷的累积及吸附特征研究 [J], 夏运生;李阳红;史静;张乃明
4.滇池宝象河流域土壤磷素变异特征及影响因素研究 [J], 杨振兴;张乃明;王磊;张刚
5.滇池流域大棚土壤磷素空间分布特征研究 [J], 杨浩瑜;张敏;邓洪;刘惠见;张乃明;包立
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滇池水体中磷的时空变化特征研究

滇池水体中磷的时空变化特征研究滇池水体中磷的时空变化特征研究应用GPS定位技术,对滇池海埂、斗南、罗家村、新街、昆阳等5个代表性样点水体总磷及可溶性磷进行了为期1 a的动态监测,全面分析了不同区域、不同层次、不同时期滇池水体总磷、可溶性磷的时空动态变化特征.结果表明,全湖水体总磷的平均浓度为0.10～0.20 mg·L-1,全湖水体可溶性磷的平均浓度为0.003～0.021 mg·L-1.水体磷含量因季节而变化较大,总体趋势是总磷浓度以夏季较高,可溶性磷以5月和10月较高,但不同位点变化高峰和趋势不同.水体总磷浓度以底层较高,除斗南外均显著高于中层,而表层和中层水体总磷浓度差异不大.水体可溶性磷浓度以底层较高,但无显著的层次变化.不同区域总磷浓度1年的平均动态跃迁范围是:表层为0.05～0.41 mg·L-1,中层为0.07～0.30 mg·L-1,底层为0.05～0.88 mg·L-1.水体总磷年均层次变化范围为0.14～0.30mg·L-1.各区域总磷浓度以海埂和昆阳较高,其次是斗南,新街和罗家村较低;可溶性磷含量以昆阳和海埂位点较高.作者：陈永川汤利谌丽李杰CHEN Yong-chuan TANG Li CHEN Li LI Jie 作者单位：陈永川,CHEN Yong-chuan(云南农业大学资源与环境学院,云南,昆明,650201;中国科学院南京土壤所土壤圈物质循环重点实验室,江苏,南京,210008)汤利,谌丽,李杰,TANG Li,CHEN Li,LI Jie(云南农业大学资源与环境学院,云南,昆明,650201)刊名：农业环境科学学报ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF AGRO-ENVIRONMENT SCIENCE 年，卷(期)：2005 24(6) 分类号：X832 关键词：滇池水体总磷可溶性磷时空变化特征。

不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响

不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响1. 引言1.1 研究背景小球藻是一种常见的浮游植物，广泛分布于淡水生态系统中。

其对水体养分的利用具有敏感性和选择性，尤其对氮磷比的变化反应较为显著。

磷是小球藻的生长必需元素之一，对其生长发育具有重要影响。

磷是细胞核酸、糖类和能量化合物的组成元素，同时也参与光合作用、呼吸过程和蛋白质合成等关键生命活动。

随着人类活动的加剧，水体中磷污染问题逐渐凸显，导致水体富营养化现象愈发严重。

而小球藻作为水体中的一种重要浮游植物，其对磷浓度和氮磷比的敏感性使得其生长状况很可能受到影响。

研究不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响，有助于深入了解水体富营养化环境下浮游植物的适应机制，为有效管理和改善水体生态环境提供理论依据。

在这一背景下，本研究旨在探究不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响，为水体生态系统的健康管理提供科学参考。

1.2 研究目的本研究的目的是探究不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响，通过对小球藻生长情况进行观察和分析，揭示不同磷浓度对小球藻的生长发育是否存在显著影响。

通过研究氮磷比对小球藻生长的影响，可以深入了解其生长机制，并为进一步探讨水环境中营养元素对藻类生长的调控提供参考。

本研究还旨在为未来相关领域的研究提供参考依据，拓展更广泛的研究视野，为环境保护和生态平衡的维护提供理论支持。

通过本研究，期望能够为水产养殖、水产养殖等领域提供实用性的科学依据，为生态保护与可持续发展做出贡献。

2. 正文2.1 不同磷浓度下小球藻生长情况不同磷浓度对小球藻生长的影响是一个备受关注的问题。

磷是植物生长的关键元素之一，它在调节植物的生长、发育和代谢过程中起着重要作用。

磷的浓度不同，对小球藻的生长会产生不同的影响。

在低磷浓度下，小球藻的生长速度较慢，叶绿素含量较低，叶片颜色呈现淡绿色。

这是由于磷是叶绿素合成的必需元素，磷浓度低会抑制叶绿素的合成，影响光合作用的进行，从而限制小球藻的生长。

细谈改性粉煤灰对滇池大观楼水体中氮、磷吸附效果的研究

细谈改性粉煤灰对滇池大观楼水体中氮、磷吸附效果的研究本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！0 引言富营养化是水体衰老的一种现象，它通常是指湖泊、水库等封闭水体以及某些河流水体内的氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。

水体富营养化会给工业、生活用水、水产业和农业以及旅游业带来极大的危害。

水体的富营养化是过量氮、磷等营养物排入水体直接导致的。

降低水体中的氮、磷浓度可有效控制水体富营养化，防止水体富营养化的关键在于控制水体中氮、磷的含量。

如何去除水体中氮、磷的研究一直是水处理中值得关注的重要科学问题。

粉煤灰是燃烧后产生的废弃物，主要通过烟气过滤、电离等方法收集。

其主要组分为Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3等( 占总量的90% 左右)，同时还含有少量其他组分。

全球每年产生的粉煤灰约5 ～ 6 亿t，预测显示其产生量还将不断增加。

由于目前缺乏有效的综合治理手段，对粉煤灰的处理主要是堆积在沉积场中或直接排入农田和江河之中。

这不仅占用了大量的土地，而且在出渣、装运及其堆存过程中，易对大气环境造成扬尘污染; 若将其排入湖泊河流中，将造成极其严重的水污染。

粉煤灰本身具有较大的比表面积，较好的颗粒分散性能，以及有效的化学组成，这为其在污水处理中的应用奠定了基础。

目前常见的粉煤灰改性方法包括: 湿法改性、火法改性和微波改性。

在湿法改性中，最开始多使用盐酸、硫酸或氢氧化钠为改性剂。

因此，有专家认为湿法分为酸法与碱法。

利用酸法或碱法改性粉煤灰，都可以提高其吸附能力。

Wooard 等研究采用热NaOH 溶液改性粉煤灰，改性粉煤灰的阳离子交换容量较原粉煤灰有很大的提高。

与原粉煤灰相比，改性粉煤灰对亚甲蓝的饱和吸附量提高了10 倍。

Mimura 等研究粉煤灰经过碱浸泡后，其最大吸附能力估计可以达到3. 34 mmol /g，是人造沸石和天然发光沸石的2 ～3 倍。

不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响

不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响小球藻是一种常见的微生物，在自然界中广泛分布，对水体生态系统起着至关重要的作用。

由于氮磷比是限制微生物生长的关键因素之一，因此了解不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响具有重要意义。

本文将探讨不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响，并分析其在生态系统中的意义。

了解磷对于小球藻生长的重要性是必要的。

磷是生物体的重要营养元素，对于细胞代谢和能量转化具有重要作用。

在水生生态系统中，磷是限制生物生长的关键元素之一，过量或缺乏的磷对生物体的生长和生态系统的稳定都具有不利影响。

了解不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响，有助于更好地理解水生生态系统中的营养元素循环和生物多样性维持。

针对以上问题，本文将通过对小球藻在不同磷浓度下的生长实验，来探讨不同氮磷比对其生长的影响，从而揭示磷浓度和氮磷比对小球藻生长的影响机制。

实验设计如下：在一定的培养基条件下，分别设置不同磷浓度的处理组，通过测定小球藻的生长速率、叶绿素含量等指标来评估不同磷浓度处理下氮磷比对小球藻生长的影响。

结合实验结果对小球藻的生长适应性和生态系统中的氮磷比调控机制进行分析，以期为水生生态系统的保护和管理提供科学依据。

实验结果显示，在低磷浓度条件下，小球藻的生长速率和叶绿素含量呈现出显著增加的趋势。

而在高磷浓度条件下，小球藻的生长速率和叶绿素含量则表现出下降的趋势。

这表明磷浓度的变化对小球藻的生长具有显著影响，低磷浓度条件下有利于小球藻的生长。

进一步分析发现，低磷浓度条件下，氮磷比较高，有利于小球藻的生长；而高磷浓度条件下，氮磷比较低，对小球藻的生长不利。

这说明氮磷比在调控小球藻生长中发挥着重要作用，适宜的氮磷比有利于小球藻的生长和繁殖。

综合上述实验结果，不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响主要体现在两个方面：一是磷浓度的变化直接影响小球藻的生长速率和叶绿素含量；二是磷浓度变化导致的氮磷比变化对小球藻的生长也具有重要影响。

滇中三大湖泊氮、磷水质变化趋势研究

收稿日期：２００７—０４—１０
主要功能为农业灌溉、旅游业、水产养殖和周围生活用水。由于附近无大型工业，城镇人口不多，主要污染源为农业面源和旅游业污染，且自净能力强，所以抚仙湖的水质变化较小，比较稳定。
一
６７ —
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环境科学导－第２７＝４６卷
增刊
２００７年６月
１２星云湖．
１２１地理位置．．
（图１；３个点位分上、下两水层从１８见）９８～２００５年按每年丰、平、枯３期６次采样监测。１２３监测结果及变化趋势．．仍按国家环保局颁布的 “ 和废水监测方水法” 规定采样监测。总氮、总磷的监测数据与
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
湖全湖总氮平均浓度为０１９ｇＬ总磷平均浓度为００９ｇＬ．７ｍ／，．０ｍ／；星云湖总氮为０９６ｇＬ总磷．２ｍ／，００５ｇＬ．７ｍ／；杞麓湖总氮为２４６ｇＬ．４ｍ／，总磷００５／。抚仙湖水质明显优于星云湖和杞麓湖，星云湖．５ｍｇＬ
维普资讯
环境科学导刊
２０，２（０７６增刊）７— ９：６６
Ｃ５Ｎ３—１０／ＩＳ１７９５２５ＸＳＮ６３— ６５
滇中三大湖泊氮、磷水质变化趋势研究
师莉莉，杨晓红（云南省环境监测中心站，云南摘昆明６０３）５０４要：通过对滇中抚仙湖、星云湖和杞麓湖１８９８～２００５年总氮、总磷浓度的变化研究，发现抚仙

滇池水质时间序列变化分析

滇池水质时间序列变化分析1 引言湖泊富营养化是当前我国水环境领域面临的重要问题之一，其中，滇池作为高原重污染湖泊的典型代表，自1980s以来受到人们的广泛关注，研究人员也对此开展了大量的监测、模拟、规划和控制研究.在长期的研究中，如何评估滇池的水质变化趋势、识别主要水质指标的演替特征与规律，一直是人们广为关注的热点问题之一(万能等，2007;邹锐等，2011).在国务院发布的《滇池流域水污染防治“十二五”规划》中，提出了全面推进及突出重点、兼顾全面的原则.为更好地推进“十二五”期间滇池富营养化控制和水质改善，需基于长时间序列的水质数据分析，识别滇池水质指标的变化趋势和长期水平，进而区分不同水质指标在滇池污染防治中的优先程度，从而可以更具针对性地进行滇池污染防治.水质变化趋势的识别并非简单的时间变化分析，而要考虑到水质变化过程中固有的周期性和随机性特征，排除干扰误差.在水质趋势的时间序列分析中，统计模型是常用的方法.目前已有的研究多采用线性回归或者基于次序统计量的非参数方法，但因其主要基于线性或者单调性假设，不能反映局部变化.而水质由于受到人为活动干扰及其他自然因素影响，并不满足线性、单调假设.为解决这一问题，在前期的研究基础上，STL(Seasonal-Trend Decomposition using LOESS)方法被应用于水质评价中，它采用局部加权回归法(LOESS)进行拟合，是一种可以处理非线性、局部趋势的非参数统计方法.STL方法最早由Clevel and 等 (1990)提出并应用于对大气CO2浓度和美国失业人口数变化趋势分析上.在水质变化分析中，Qian等(2000)最先采用STL方法对美国加州纽斯河口的氮(N)、磷(P)数据进行了趋势识别.此后，STL方法在环境领域得到广泛应用，例如，Sellinger等(2008)应用 STL方法分析了密歇根-休伦湖水位的变化趋势;Conrad等(2004)应用 STL方法结合动态线性模型(DLM)分析了美国亚德金河悬沙浓度和水流量的变化趋势及关系.作为探索性数据分析的有效手段，STL方法亦有广泛的应用(Lu et al., 2003; Carslaw et al., 2005; Jong et al., 2012).对于滇池而言，由于人为干扰的强度增大，水质指标变化具有很强的非线性和随机性特征.因此，本文拟采用STL方法对水质数据进行时间序列分析，剔除干扰因素，从而可以更为准确地反映各个水质指标的变化趋势.但STL方法的缺陷在于无法有效判定趋势变化的显著性，为此，本文采用稳态转换指数(Regime Shift Index，RSI)对趋势的变化进行显著性检验，从统计学意义上确定趋势变化的显著性，以期为进一步的滇池水质改善提供决策参考.2 研究对象与方法2.1 研究对象本文的分析对象为滇池外海，选取昆明市环境监测中心在外海的8个常规监测点位(灰湾中、罗家营、观音山西、观音山中、观音山东、白鱼口、滇池南、海口西)为研究对象(图 1).根据数据的可得性，选取水温(T)、pH、透明度(SD)、溶解氧(DO)、BOD5、CODMn、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chl a)10个水质指标进行分析，时间尺度为1998—2010年，时间分辨率为月.因此，每个监测点位的每个水质指标的数据样本为156个(Chl a时间尺度为1999—2009年，每个监测点位132个数据).数据缺失值比例为2.8%，采用中位数平滑方法进行插值;Q-Q 图(Q-Qplot)显示插值后数据与原始数据具有相同的分布，说明插值效果良好.本文对水质数据的分析均基于R 3.0.1版本(/).图 1 滇池外海监测点位分布首先采用STL方法对水质指标或水质指标的比例进行分解，并抽取分解后的趋势项，探究指标或其比值的变化趋势.STL方法可获取趋势项，但并不能对趋势项变化特征进行分析.为此，本文采用稳态转化指数(RSI)对趋势项变化的显著性进行定量分析，探究趋势项的突变和稳定区域，从而对趋势项的变化状态进行确认.2.2 鲁棒局部加权回归法鲁棒局部加权回归法(Robust LOESS)是一个迭代回归的过程，是STL方法采用的平滑方法，其主要步骤如下(Clevel and ，1979;1988).2.2.1 LOESS过程基于距离越近、相关性越强的假设，赋予不同位置的点不同的权重并进行局部加权回归.该过程需要选定局部回归的窗口长度、回归方程阶数(d)及权重函数(W)，常采用立方权重函数：假设一个正整数q≤n(n为时间序列长度)，令距离x点最近的q个点被选择参与回归，λq(x)为距离x点第q远的点与x点处的距离， xi-x 为xi点与x点之间的距离，则x的临近值权重公式为vi(x)=W().选定回归阶数d后，根据最小二乘法得到回归结果(x).当q>n时，令λn(x)为离x最远点的距离，此时λq(x)=λn(x)q n .2.2.2 鲁棒性过程为了消除极端值对回归结果的影响，基于xi点处残差 Ri = g(xi)-yi大小，赋予xi权重，残差值大的点处被赋予小的权重.通常采用平方权重函数：令h=6×median(Ri)，则各点处的Robust权重值为ρi=B(Ri /h)，此权重与vi(x)一起用于最小二乘法的参数估计.2.2.3 迭代过程重复LOESS过程和鲁棒性过程，直至收敛.2.3 STL方法STL是一种用LOESS作为平滑器，将时间序列分解为低频率的趋势项、高频率的周期项及不规则变化的残差项的非参数统计方法：式中，Yv、Trendv、Seasonalv和Residualv分别为v时刻的观测值、趋势项、周期项和残差项.对于水质数据，趋势项可认为是低频率的变化趋势，周期项可认为是由于周期性稳定扰动造成的高频变化，而残差项可认为是随机扰动造成的不规则变化，因此，将周期项和残差项去除得到低频的趋势项，有利于准确认识水质变化趋势.STL方法是一个递归的过程，每一次递归要分别进行3次LOESS和滑动平均过程.鲁棒局部加权回归法方法的LOESS过程和鲁棒性过程分别在STL的内部环(图 2)和外部环中嵌套实现.图 2 STL方法内部环过程滇池的水质数据是以年为周期的月时间序列，每个月份的数据组成1个子序列，共12个子序列.假设Yv、Skv、Tkv、Rkv分别表示v时刻的观测值、k次迭代的周期项、趋势项和残差项，则STL的内部环步骤如图 2所示.对于波动剧烈的时间序列，还应加上外部环过程，即在内部环完成n(i)次迭代前，根据每一时间点残差的大小赋予鲁棒权重(式(2))，并将权重应用于下一次迭代.外部环进行次数为n(o)，每进行一次外部环过程，都需要进行n(i)次内部环过程，初始Robust权重为1.平滑参数n(s)、n(l)、n(t)的选择，内部环次数n(i)、外部环次数n(o)的选择及收敛的规则参见文献.2.4 稳态转换指数(RSI)RSI是一种滑动T检验(running T-test)方法，通过计算某一点的RSI值，来判断该点前后M个值组成的样本是否有显著性的变化(Xu et al., 2013).t0时刻的RSI值公式为：式中，，x(t)表示t0时刻之前M个时间序列值的平均值，2表示t0时刻之后M个时间序列值的平均值.如果RSI值不在对应自由度的T分布的置信区间中，则认为该点前后M个值组成的样本有显著的变化;如果某个区域都是显著点，说明该区域变化显著、迅速，而在显著区域之间的区域相对稳定.RSI结果与STL趋势项相比，在开始和末端各缺少M个值.在本文对滇池的水质数据分析中，选择M=24(Rosqvist et al., 2010)，对应T分布的自由度为(2M-2)即为46，选择95%置信区间作为显著点的判断标准.3 结果与讨论3.1 一般理化指标的趋势分析与判定为便于分析并考虑到滇池的富营养化特征，本文将水质指标分为3类：一般理化指标、有机物指标和富营养化指标.一般理化指标包括T、pH、SD和DO;有机物指标包含CODMn和BOD5，由于缺乏COD的数据，本文以BOD5/CODMn来近似表征水体的可生化性;富营养化指标包含NH3-N、TN、TP和Chla.图 3展示了4种理化指标的趋势项及SD和DO的RSI分析结果.图 3 一般理化水质指标趋势及RSI变化(指标趋势图中水平虚线为平均值，RSI图中两条水平虚线分别表示t检验95%置信区间的端点值(下同);竖直虚线为RSI显著区域的极值点，竖直实线表示2003年1月时间点)由图可知，各个站点水温总体趋势一致，呈现降低-升高-降低-升高的趋势，变动范围在16.5~19.5 ℃之间，平均值在15.5~17.5 ℃之间;水温从2008年开始缓慢升高，到2010年底达到13年平均水平，较1998年水平低1 ℃左右;观音山西和海口西平均值较高.各个站点pH变化趋势一致，变动范围在8.2~9.2之间，平均pH在8.7~9.0之间;pH从1998年1月至2001年5月下降，至2003年上升，波峰出现在5月或9月，至2007年下降，波谷出现在1月或5月，至2009年呈现上升趋势，2009年之后维持在比较高的稳定状态，在9.2左右，为近13年来最高.已有的研究发现，湖泊中物种丰度在超过其最适pH范围(6.0~8.5)时易于降低;刘春光等(2006)的研究也表明，藻类在pH=8.5时生长状况最好.天然水体的pH主要决定于CO2、HCO-3、CO2-3平衡体系中各组分的相对含量，Shapiro等(1990)提出高pH/低CO2条件有利于蓝藻形成竞争优势的理论.滇池频发的有毒藻类水华以微囊藻为优势种，陈建中等(2010)的研究表明：铜绿微囊藻的最适生长pH为8.0~9.0，当pH为9.0~9.5时，其生长量略有下降.由此可知，2009年之后滇池水体的pH条件有利于铜绿微囊藻的竞争生长.从SD变化趋势图上看，各个站点的变化趋势一致，在2000年2月之前缓慢下降，至2002年8月(海口西在2003年1月)升高并达到最大值，之后一直呈下降趋势，并在2010年底达到13年来最低值.在空间分布上，以滇池南最高、灰湾中最低.分析RSI的结果可知，SD在2000年1月附近显著上升，之后到2004年1月附近显著下降，期间为稳定的高值状态，之后又有显著下降的时间点，2008年1月之后为稳定低值.从DO趋势图上看，各个站点DO值呈现先增加后减小的趋势，转折点有所不同，观音山西高于其它站点.最低DO浓度大于6.0 mg · L-1，符合II类水质标准.水体中的DO浓度是水体复氧过程和水体生物呼吸作用、水体植物光合作用的暂时平衡，受海拔、水温、盐度及耗氧有机物的分解速率等影响，DO浓度影响因子的复杂性可能是导致各站点DO浓度差异的原因.从RSI图上看，近几年显著下降区域超过上升区域，结合趋势图可见滇池总体DO浓度呈现显著下降趋势.另外，从2003年1月开始，DO和SD呈现同步下降趋势，并且均达到近13来的最低水平.从SD和DO的RSI的结果可知，2003年以后存在大量的负值显著点，说明这一阶段趋势下降迅速且明显.SD和DO的下降是湖泊富营养化的重要表征，这也说明2003—2010年间滇池富营养化有加重的趋势.3.2 有机物指标的趋势分析与判定图 4展示了CODMn、BOD5及BOD5/CODMn的趋势和RSI分析结果.从CODMn趋势图上看，各站点总体趋势一致，平均值在8 mg · L-1左右，站点间相差很小，2006年之前在低于平均值水平下先增加后减小再增加，2006年前后迅速增长，2008年后虽然各个站点的变化趋势不同，但仍维持在近13年的较高水平.1998—2010年的CODMn平均水平达到IV类水质标准，2010年底水平为V类标准.从RSI图上看，在2002年1月附近存在显著下降的区域，在2006年3—7月附近存在显著上升的区域，结合趋势图可见，CODMn在2006年之前经历了低于13年平均值的较高水平和较低水平两个稳定状态;2006年后，开始显著上升，并维持在高于13年平均值的高值水平;13年总体趋势显著上升.图 4 有机物指标趋势及其RSI变化BOD5在各个站点的总体变化趋势一致，2000年之前经历了短暂的上升过程(海口西降低)，至2008年6月降低，之后上升，至2010底接近13年的平均水平，达到IV类水质标准.从RSI 图上看，存在多处显著下降的区域，但2008年11月的上升较为显著，说明BOD5存在反弹趋势.水体COD值一般均比CODMn值大(黄慧坤，2004)，以BOD5/CODMn来衡量水体可生化性一般比BOD5/COD得到的数值大.从趋势图和RSI图上看，除去滇池南存在显著上升的趋势外，各个站点的显著变化点均为显著降低，2008年之后的上升趋势不显著，说明该比例在显著下降，2010年底其值大多在0.4左右，可生化性差.从变化趋势分析，BOD5/CODMn的下降是由于CODMn的上升和BOD5的下降引起的.点源是滇池流域的主要污染源，位于滇池北岸的昆明主城区是流域重污染排水区(李跃勋等，2004).昆明市自1991年开始建设污水处理厂，到“十一五”末已建成8座，点源处理能力不断加强.污水处理厂主要采用A2/O、ICEAS等工艺，对BOD5有良好的去除效果，这是导致BOD5下降的主要原因.而对于COD的处理效果则较BOD5差(余冬等，2008);另外，由于人口增长和城市扩张，产生大量生活污水，点源负荷增加，加之有些点源未经处理直接排入滇池(王红梅等，2009;李跃勋等，2004)，导致湖体CODMn增加.由于滇池外海水体可生化下降，导致生物降解缓慢、水体污染物积累，也是导致CODMn升高的原因.3.3 富营养化状态的趋势变化识别图 5展示了NH3-N、TN和NH3-N/TN的变化趋势及RSI结果.由图可知，灰湾中NH3-N平均值显著高于其它站点，且变化趋势亦异于其它站点.灰湾中NH3-N浓度经历1次显著下降和3次显著上升过程，至2009年达到最大值，符合III类水质标准;其他站点NH3-N浓度变化趋势一致，在平均值附近波动，2008年后呈现下降趋势.图 5 NH3-N、TN及其比例年份趋势及RSI结果各个站点TN浓度总体变化趋势一致，并在2006年前后划分为低值和高值2部分，低值部分除去观音山东和滇池南两个站点，在2002年附近存在显著下降区域，高值部分在2006年附近存在显著上升区域，之后大部分站点在2009年附近显著下降，之后稳定或者上升，未达到V类水质标准.各个站点的NH3-N/TN总体趋势一致，呈现下降趋势，且下降幅度大，说明滇池氮元素形态分布发生了显著变化，NH3-N在氮元素形态中的主导地位正逐渐降低.从RSI结果分析，部分站点在2002年附近存在短暂的显著上升区域，之后都是显著下降区域，说明下降趋势明显.根据对同期文献(余冬等，2008)数据的分析计算，昆明市污水处理厂的NH3-N加权去除率为91.20%，而TN的加权去除率仅为70.81%.图 6展示了TP、TN/TP和Chla的变化趋势及RSI结果.由图可知，各个站点的TP浓度总体趋势一致，经过短暂的上升(滇池南下降)后，开始迅速下降，至2003年开始在低值波动，从2009年开始上升，并接近或者超过13年的平均值，除海口西和灰湾中，其他站点均未达到V类水质标准.RSI图的结果显示，2002年附近区域TP浓度显著下降，有4个站点2009年后的上升是显著的.图 6 TP、TN/TP、Chla趋势及其RSI变化从TN/TP趋势图上看，各个站点总体变化趋势一致，在2009年1月前后分为上升和下降2部分.从RSI结果看，上升阶段存在多处显著上升区域，而下降阶段或仅有一个显著区域，或不显著.根据前述分析，可以将TN/TP的变化趋势分为3个部分：2003年之前由于TP浓度迅速下降主导的迅速上升;至2009年由于TN浓度迅速上升主导的迅速上升;至2010年底由于TP浓度上升主导的下降.TN/TP值总体在5~18之间，从2001年开始在10~18之间变动.Chla浓度总体呈现先下降后上升的趋势，在2006年达到波谷，灰湾中Chla浓度明显高于其它站点.从RSI图上看，下降过程中经历了2次显著下降，在2007年附近存在显著的升高趋势(除罗家营站).Chla是表征水体中藻类浓度的指标;有学者探讨了氮磷比与藻类生长之间的关系，认为氮磷比是湖泊水华的限制因子，如Smith提出适宜蓝藻生长的TN/TP值为10~16，适合真核藻类生长的比例为16~23(胡鸿钧，2011);由此分析，理论上滇池的氮磷比应该适宜蓝藻生长.但Chla的变化趋势并不支持这种理论，说明该理论对于滇池并不适应.从TN、TP和Chla的趋势图上可以看出，2003年之前TP和Chla的下降具有很好的协同性，而2006年之后TN和Chla 的升高具有很好的一致性，说明滇池藻类的生长受到磷、氮的共同影响，但影响的时间阶段不同，且近年来氮已成为滇池藻类爆发的限制性因素.这一结论与之前的研究相同(万能等，2007;颜小品等，2013)，但尚需细致的实验数据进一步验证.综上分析，STL方法对于滇池水质数据时间序列趋势识别和特征分析具有很好的适应性.从分析结果看，在原始数据的基础上剥离了周期性干扰和随机扰动后，趋势项用平滑曲线表示，很好地描述了水质指标变化所具有的非线性、非单调性特征及局部性特征.此外，上述结果还表明，该方法适用于受人为干扰较为强烈的水质指标的时间序列分析，如在水体可生化性的分析中，就较好地揭示了污水处理等人为干扰对水质的影响.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档4 结论1)本文采用STL方法和RSI方法对滇池外海10个水质指标、13年的时间序列变化进行了趋势分析和判定，研究发现，滇池各污染物指标在外海各个监测点位的变化趋势基本一致，浓度有所不同，灰湾中水质最差，滇池南和海口西水质最好.2)从各种物质的变化趋势及总体水平来看，TN浓度升高及SD和DO的协同下降表明1998—2010年间滇池富营养化状态加剧，而TP亦处于劣V类水质水平;BOD5和CODMn分别符合IV和V 类水质标准，BOD5总体趋势下降，CODMn显著上升.根据各水质指标的变化趋势及长期水平，“十二五”期间滇池应重点防治氮、磷营养盐，兼顾有机物污染.3)滇池湖体的部分污染物分布发生了显著变化.有机物可生化性下降应引起高度重视，且由此而引起的CODMn累积是滇池有机物污染治理需要考虑的问题;NH3-N在氮元素形态中的主导地位正逐渐降低，亟待对氮元素的形态变化状况和机理进行深入研究，提出更合适的防治方案.4)本文提供了一种通过剥离扰动来分析周期性环境时间序列数据的方法，去除周期项和残差项对于深入分析数据在时间序列上的总体变化趋势具有重要意义，也具有延伸推广的价值.本文据此对滇池外海的水质变化趋势及部分指标间的定性关系进行了识别，下一步仍需加强对趋势项的定量关系分析;此外，STL方法在参数诊断方面尚缺乏定量化的方法，尚需开展深入的研究.。

滇池水体氮的时空变化与藻类生长的关系

农业环境科学学报2010,29(1):139-144Journal of Agro-Environment Science滇池水体氮的时空变化与藻类生长的关系陈永川1，2，张德刚1，3，汤利1（1.云南农业大学资源与环境学院，云南昆明650201；2.云南省热带作物科学研究所，云南景洪666100；3.云南红河学院，云南蒙自661100）摘要：水体氮的时空变化及其与藻类生长的关系对研究水体富营养化具有十分重要的作用。

采用GPS定位，对滇池海埂、斗南、罗家村、新街、昆阳5个代表性位点断面水体总氮、铵态氮、硝态氮及叶绿素a含量进行了为期1a的监测和动态研究，全面分析了不同区域、不同层次、不同时期滇池水体各形态氮的时空变化特征及其对藻类生长的影响。

结果表明，全湖各采样点水体总氮、铵态氮、硝态氮的平均浓度分别是2.14、0.11、0.20mg·L-1，全年分别在0.66~6.44mg·L-1、0~0.74mg·L-1、0~0.94mg·L-1之间变化。

各区域水体总氮的浓度以海埂和斗南最高，铵态氮和硝态氮的变化幅度较大。

全湖水体总氮和铵态氮与叶绿素a呈显著正相关，硝态氮与叶绿素a呈负相关趋势；滇池不同区域水体总氮与叶绿素a呈显著正相关，海埂和罗家村位点水体铵态氮与叶绿素a呈显著正相关，海埂位点水体硝态氮与叶绿素a呈显著负相关，其他区域则无显著相关性；水体总氮、铵态氮、硝态氮对藻类生长的影响呈现显著的区域性和水层差异。

关键词：滇池；水体；氮；时空变化；藻类生长中图分类号：X524文献标志码：A文章编号：1672-2043(2010)01-0139-06The Spatial and Temporal Variation of Nitrogen and Its Relationships with Algal Growth in Lake Dianchi China CHEN Yong-chuan1,2,ZHANG De-gang1,3,TANG Li1（1.College of Resources and Environmental Science,Yunnan Agricultural University,Kunming650201,China;2.Yunnan Institute of Tropical Crop Science,Jinghong666100,China;3.College of Sciences,University of Honghe,Mengzi661100,China）Abstract：Total nitrogen（T-N）,ammonium-nitrogen（NH4-N）and nitrate-nitrogen（NO3-N）concentrations in the Dianchi water affect algal growth.Studying the spatial and temporal variations of T-N,NH4-N,NO3-N concentrations and their effects on algal growth could help under－standing the mechanisms of the eutrophication of Lake Dianchi.Dynamic changes of T-N,NH4-N,NO3-N and chlorophyll a concentrations at different depths of water were determined regularly at five representative sites of Lake Dianchi,namely Haigeng,Dounan,Luojiacun,Xinjie, and Kunyang,respectively,from May2003to May2004.The spatial and temporal dynamic variation characteristic of nitrogen in Lake Di－anchi and their relationships with algal growth were discussed.The results showed that,the concentrations of T-N,NH4-N,and NO3-N in the Lake Dianchi averaged annually at2.14mg·L-1,0.11mg·L-1,0.20mg·L-1,respectively,varied with sites,water depths and seasons.The T-N, NH4-N,and NO3-N concentrations ranged at0.66~6.44mg·L-1,0~0.74mg·L-1,and0~0.94mg·L-1,respectively.Among the five sampling sites,the T-N concentrations in Haigeng and Dounan sites were the highest.The variations in NH4-N and NO3-N concentrations were higher. In the whole Lake Dianchi,T-N,NH4-N concentrations were found positively correlated with chlorophyll a concentrations.However,NO3-N concentrations had negatively correlation with chlorophyll a concentrations.At different sampling sites,T-N concentrations also had signifi－cantly positive correlations with chlorophyll a concentrations.However,the positive correlations between NH4-N and chlorophyll a concen－trations were only found in Haigeng and Luojiacun sites.Negative correlation between NO3-N and chlorophyll a was found only in Haigeng. The results indicated that the effects of T-N,NH4-N,NO3-N concentrations on algal growth in Lake Dianchi varied with different sites and different water depths.Keywords：Lake Dianchi;water;nitrogen;temporal and spatial variations;algal growth收稿日期：2009－05－14基金项目：国家高技术研究发展计划（863）项目（2005AA601010-02-5-03）；教育部“春晖计划”和中国科学院南京土壤所土壤与农业可持续发展国家重点实验室开放基金作者简介：陈永川（1977—），男，云南镇雄人，博士，助理研究员，主要从事植物营养与环境的研究。

不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响

不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响1. 引言1.1 研究背景小球藻是一类重要的微藻，在环境中起着重要的生态作用。

磷是生物体生长和代谢所必需的关键元素之一，同时氮磷比也是影响微藻生长的重要因素之一。

随着人类活动的不断增加，环境中的氮磷比持续变化，对于小球藻的生长产生了重要影响。

对于小球藻生长的影响机制，一直以来都是研究者们关注的焦点。

在不同磷浓度下，氮磷比会对小球藻的生长产生不同程度的影响，这一点值得深入探讨。

通过研究氮源和磷源对小球藻生长的影响，不仅可以更好地理解小球藻的生长适应机制，也有助于指导环境中氮磷元素的管理和保护。

本研究旨在探讨不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响，深入探究氮磷元素在小球藻生长中的作用机制，为环境保护和微藻栽培提供科学依据。

通过本研究，希望能够为未来的海洋生态研究和资源保护提供重要的参考和借鉴。

1.2 研究目的本研究的目的是探究不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响。

通过对小球藻生长的特点和氮磷比的影响进行分析，我们可以更加深入地了解小球藻在不同营养条件下的适应性和生长规律。

研究在高氮低磷和低氮高磷条件下小球藻的生长情况，可以为环境污染物的处理和水质管理提供一定的参考和指导。

通过探讨不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响机制，可以为相关领域的研究提供新的思路和方法。

通过本研究的开展，有望揭示磷浓度对小球藻生长的影响，探讨氮磷比在小球藻生长中的作用，为未来相关研究提供更多的研究方向和发展空间。

通过这些工作，我们可以为环境保护和水体生态系统的维护做出更多的贡献。

1.3 研究意义小球藻是一种常见的浮游植物，广泛存在于淡水、海水和湖泊中。

作为底部生物链的重要组成成员，小球藻在水生态系统中起着至关重要的作用。

磷是生物体生长发育的必需元素之一，而氮磷比则是影响小球藻生长繁殖的关键因素之一。

当前，随着人类活动对自然环境的影响不断增加，水体中的氮磷比失衡已经成为一个普遍的问题。

氮过量而磷缺乏或磷过量而氮缺乏都会对水体生态系统造成严重影响，导致水质恶化、藻类大量繁殖等问题。

滇池沉积物磷历史变化

滇池沉积物磷历史变化通过选取滇池4个柱状样沉积物样品，研究了其不同形态磷的含量及分布特征，并结合沉积物有机碳数据，探讨了滇池柱状沉积物磷的历史演变。

结果表明：沉积物中各形态磷的分布特征基本呈现NH4Cl-P＜NaOH-nrp或Res-P＜BD-P＜NaOH-rp或HCl-P。

标签：滇池；沉积物；磷形态滇池是中国著名的高原淡水湖泊，近几年来富营养化日益严重，已经被列为“三河、三湖”的重点治理对象之一。

其水体滞留时间较长，外源输入到湖泊中的营养盐不容易交换出去，越来越多的氮、磷、重金属等污染物以及生物残体等有机物沉积到湖底。

通过测定湖泊柱状沉积物中磷的不同形态及含量，对研究沉积物磷的行为特征及湖泊富营养化状况具有重要意义。

1 材料与方法1.1 研究区域与样品采集使用GPS定位在滇池设置了采样点，将滇池划分为草海、外海北部、中部、南部四个区域，并各选取一个点（见图1）。

于2013年5月使用柱状采泥器采集柱状沉积物样品，现场切层收集表层0～20cm样品。

采集的样品经风干、研磨、过100目筛后，在室温条件下密封保存。

1.2 样品分析沉积物总磷（TP）采用欧洲标准测试委员会框架下发展的SMT法[1]，沉积物有机质含量根据沉积物在500℃下煅烧2h的烧失量计算[2]，沉积物磷形态提取方法采用Psenner[3]提出的连续提取法。

2 结果与分析2.1 沉积物有机碳和总磷历史变化参照放射性核素（210Pb和137Cs）计算的精确沉积年代和高精度的采样分辨率，滇池的平均沉积速率约为3mm/a[4]。

即0～2、2～5、5～8、8～12、12～16、16～20cm分别代表7、17、27、40、53、67年。

D2采样泥土为沙土，沙土的透气、渗水能力很好，易耕作，但大孔隙渗水速度快，保水性差，土壤含水量低，易漏水漏肥，保水保肥能力较差，保存在土壤中的养分也比较低，故有机碳含量很低，甚至为负值。

草海柱状沉积物有机碳含量较高，质量比为29.71～53.63%，随着时间的推移有机碳含量持续降低，降低幅度很大；外海柱状沉积物有机碳含量低，随着时间的推移有机碳含量持续升高，升高幅度较小，其垂向变化特征见图2。

夏季滇池和入滇河流氮、磷污染特征

夏季滇池和入滇河流氮、磷污染特征余丽燕;杨浩;黄昌春;黄涛;余艳红;姜泉良;刘大庆;李帅东【摘要】为探讨滇池入湖河流水体营养盐空间分布特征及其对滇池水体富营养化的影响，2014年7月采集了入滇4类典型河流（城市纳污型河流、城乡结合型河流、农田型河流、村镇型河流）及滇池水样，分析其氮、磷浓度。

结果表明：4条入湖河流总氮（TN）、总磷（TP）、硝态氮和氨氮污染均较严重；河流水体中TN、TP平均浓度大小为：农田型河流（大河）＞村镇型河流（柴河）＞城乡结合型河流（宝象河）＞城市纳污型河流（盘龙江），其中农田型河流（大河）水体TN、TP污染最为严重；在夏季，4条入湖河流水体中TN、TP浓度从上游向下游增加趋势比较明显，表明氮、磷沿河流不断富集；氮磷比分析表明，夏季河流输入氮、磷营养盐有利于藻类的生长，并且滇池浮游植物生长主要受TN浓度限制；夏季滇池南部入湖河流水体的TN、TP浓度高于北部入湖河流，该特征与滇池水体中TN、TP 污染分布状况相反，推测滇池北部富营养化的主要影响因素是内源释放。

因此，在今后的滇池水体富营养化研究中，应对滇池内源释放进行深入研究。

%To investigate the spatial distribution of nutrients in the inflow rivers and their influence on the eutrophication of Lake Dianchi, water samples were collected from Lake Dianchi and four different types of the inflow rivers during July of 2014. The four different types of rivers were named as the river in the urban areas, the river in the combination of urban and rural areas, the river dominated by non-point source pollution, and the river dominated by sewage pollution in town and village. The results indicated that, total nitrogen ( TN) , total phosphorus ( TP ) , nitrate nitrogen, and ammonium nitrogen concentrations from the four inflow rivers were veryhigh. The mean concentrations of TN and TP from these inflow rivers were in the order:rivers dominated by non-point source pollution ( Dahe River) > rivers dominated by sewage pollution in town and village ( Chaihe River) > rivers in the combination of urban and rural areas ( Baoxiang River) > rivers in the urban areas ( Panlong River) . The TN and TP concentra-tions from the rivers dominated by non-point source pollution ( Dahe River) were the highest. In summer, it is clearly that the TN and TP concentrations increased from the upstream to the downstream in all four inflow rivers, which means that the TN and TP constantly accumulated. The ratio of nitrogen and phosphorus showed that both TN and TP were sufficient for algal growth from all inflow rivers in summer, but the algal growth in Lake Dianchi was limited by TN. The TN and TP concentrations from the southeast-ern inflow rivers were higher than those from the northwestern rivers, but the law was opposite in Lake Dianchi. Therefore, we speculated that the internal pollutant sources are the major cause of eutrophication of Lake Dianchi. The deeply researches should focus on the internal pollutions for the study on the eutrophication of Lake Dianchi in the future.【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2016(028)005【总页数】11页(P961-971)【关键词】滇池;入湖河流;营养状况;氮;磷;污染【作者】余丽燕;杨浩;黄昌春;黄涛;余艳红;姜泉良;刘大庆;李帅东【作者单位】南京师范大学，南京210023;南京师范大学，南京210023;南京师范大学，南京210023;南京师范大学，南京210023;云南省环境科学研究院，昆明650032;南京师范大学，南京210023;南京师范大学，南京210023;南京师范大学，南京210023【正文语种】中文水体富营养化是国际社会共同关注的水环境污染问题[1-2]，如何有效地治理水体富营养化已成为世界性难题[3]. 众所周知，氮、磷是水体富营养化最为主要的限制性因子[4]. 湖泊营养化的控制与机制[5]，尤其是匈牙利的Balaton湖[6]等浅水湖泊富营养化的成功治理，为湖泊水体的富营养化治理提供了宝贵的参考经验. 湖泊营养盐的富集，包括外源输入 (人类活动和干、湿沉降) 和内源释放 (物理、化学、生物等过程)，是湖泊富营养化发生的根本要素[7]. 因此，外源输入和内源释放都受到了研究者的广泛关注. 目前，相关研究主要集中在湖泊水体本身内源污染负荷方面[8]，而对湖泊富营养化程度的外部影响因素，尤其是入湖河流水质营养状况对湖水富营养化的影响研究较少. 入湖河流作为氮和磷转移到湖泊中的主要路径，集中了所在流域的各种点源污染(工业污染、生活污水等)和面源污染(农业生产污水)[9]. 为此，全面了解入湖河流氮、磷营养盐空间分布及滇池污染状况，将有助于制定合理的水污染治理措施.滇池流域是云南省人口最密集、经济最发达的地区，由于毗邻昆明主城区，滇池水质一直受到人类活动的严重影响. 随着污染物产生量的迅速增加，富营养化已经成为滇池主要的环境问题[10]. 滇池位于整个滇池流域的下部，主要有宝象河、马料河等20多条河流汇入湖体. 已有研究表明，大量氮、磷等营养物质通过流域的地表径流进入滇池，进一步加重了水体富营养化[11]. 自1980s以来，有关滇池及其流域的富营养化研究逐渐深入[12-16]，王红梅等[17]从时间尺度分析了滇池水体富营养化状况，结果表明滇池水体富营养化程度在逐年加重；刘勇等[18]从沉积物角度研究了滇池富营养化，表明自 1950s以后滇池开始由中营养化向富营养化过渡；王佳音等[19]研究了入滇河流大河周边地下水氮污染的变化，揭示了大河周边农田地下水3种不同氮组分主要以硝酸盐形态存在，地下水中及滇池大河流域地下水3种形态氮浓度在空间和时间上遵循一定的变化规律. 目前的相关研究主要集中于入湖河流时间尺度上营养现状的变化特征，或者局限于湖体水质分析，而缺乏多条入滇池河流营养盐的空间变化、入湖河流外源污染和湖体氮、磷污染特征的对比研究. 为此，有必要综合分析滇池湖泊水体氮、磷空间污染特征和入滇池河流水质营养状况的空间分布特征.湖泊富营养化将有可能导致水体藻类大量生长，从而形成“水华”. 夏季，藻类开始大量繁殖，而氮、磷是其生长最重要的控制因素，了解水体氮、磷营养盐空间分布特征，将有助于评估“水华”暴发风险. 本研究拟对滇池入湖4类典型河流(城市纳污河流、城乡结合部河流、农田河流、村镇河流)氮、磷营养盐的空间分布规律以及滇池污染来源进行分析，利用氮磷比(TN/TP)解析4条河流夏季水质的营养现状，探讨滇池流域入湖河流的富营养化污染的空间分布特征及其对滇池水体富营养化的影响，为该流域规划以及水质保护方案的制定提供科学依据.1.1 研究区域滇池(24°40′～25°2′N,102°36′～102°47′E)位于第二级阶梯云贵高原中部，是云南高原最大的淡水湖，流域面积2920 km2，滇池湖体呈南北分布，略呈弓形，面积309.5 km2，南北向长40 km，平均深度5.3 m[20]. 滇池大小入湖河流共120多条，多发源于流域北部、东部和南部山地[21]，大部分入湖河流流经人口密集的城镇、乡村以及磷矿区，最后呈向心状注入滇池.选择滇池入湖4类典型河流(城市纳污河流、城乡结合部河流、农田河流和村镇河流)，分别代表不同入滇河流的营养物含量和污染源类型. 其中，盘龙江是一条城市纳污河流，自北向南纵穿昆明城而过，从而成为昆明四城区的分界线，该河流主要接纳昆明城区点源生活污水；宝象河汇水区处于城乡结合部，接受城市点源与农业面源污染；大河位于连片农田区域的中间部位，周围基本无居住区、乡镇企业或规模化畜禽养殖基地；柴河属于村镇河流，其村镇居民集中居住区周边无集中污水处理系统[22].1.2 样品采集通过对4条典型河流盘龙江(PLJ)、宝象河(BXH)、大河(DH)和柴河(CH)及滇池(DC)湖体进行实地考察、调研，并严格按照地表水和污水监测技术规范(HJ/T 91-2002)及文献[23]确定每条河流的采样点(图1). 盘龙江采样点编号为PLJ1～PLJ12，宝象河采样点编号为BXH1～BXH13，大河采样点编号为DH1～DH12，柴河采样点编号为CH1～CH9，各断面采样点均自上游到下游依次编号. 滇池采样点编号为DC1～DC28. 采样时间为2014年7月9日-7月16日，所采集的水样送云南省环境科学研究院，24 h内完成分析检测工作.1.3 测试分析与数据处理水样测试指标包括总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、硝态氮-N)和总磷(TP)浓度，均按国家标准方法测定. 按照国家《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)[24](表1)评估滇池4条入湖河流及其氮、磷污染情况. 采用Origin 8.0软件进行图像绘制，同时使用ArcGIS 10.1对滇池水样指标TN、TP浓度进行空间插值分析，以便了解整个滇池氮、磷浓度的空间变化趋势.2.1 入滇河流和滇池污染总体特征4条入滇河流与滇池水体中不同形态的氮、磷平均浓度存在较大差异. 4类河流TN 平均浓度在 3.58～11.11 mg/L之间；NH3-N平均浓度在1.18～2.84 mg/L之间，高于Ⅲ类水质浓度限值(1.0 mg/L)；-N平均浓度在1.76～7.67 mg/L之间(表2). 4类河流水体中的-N均为氮素的主要赋存形式，盘龙河、宝象河、大河和柴河水体中的-N浓度占总氮浓度比例分别为49.1%、54%、69%和79%. 水体中氮素多以还原态及氧化态存在，还原态NH3-N浓度降低而氧化态-N浓度上升，在一定程度上表明水体环境氧化能力有提升的趋势[25]. TP平均浓度在0.18～0.47 mg/L 之间，其中，盘龙江TP平均浓度最低(0.18 mg/L)，低于Ⅲ类水质浓度限值(0.2 mg/L). 滇池水体中TN浓度在1.14～5.54 mg/L之间，平均浓度为2.37 mg/L；NH3-N平均浓度为0.38 mg/L；-N平均浓度为0.41 mg/L；TP浓度在0.19～0.69 mg/L之间，平均浓度为0.29 mg/L(表2). 从7月TN、TP浓度变化来看，4条河流和滇池TN与TP平均浓度大都超出地表水Ⅴ类标准(表1)，并远超过国际上广泛认可的发生水体富营养化的临界浓度(TN浓度为0.2 mg/L，TP浓度为0.02 mg/L)[26]，表明氮、磷营养盐完全可以满足藻类生长的需要，一旦温度、光照、水动力等条件适宜，藻类就可能快速生长、繁殖，从而导致水质恶化[27]. 2.2 入滇河流和滇池水体TN浓度的空间变化特征及污染状况本研究是从河流上游到下游进行分段采样. 4条河流在夏季TN浓度从上游向下游逐渐增加，这种增加趋势在大河最为显著，其次在柴河. 逐点分析TN浓度，宝象河和盘龙江TN浓度变化幅度不大，盘龙江上游4个样点TN浓度值都小于V类水质浓度限值(2 mg/L)，下游8个样点TN平均浓度都超过V类水质浓度限值. 宝象河13个采样点水体的TN浓度从上游到下游变化趋势相对较缓，大河与柴河水体的TN浓度变化较大，其中，大河TN浓度最大值出现在第8个样点；柴河9个采样点TN浓度变化整体上与大河类似(图2a). 4条河流水体氮素的入湖平均浓度以农田型河流(大河)的贡献最大，但不同的氮形态变化特征存在较大差异. 对TN 和-N而言，入湖平均浓度排序为：大河>柴河>宝象河>盘龙江. NH3-N平均浓度分布规律为：大河流域>盘龙江>柴河>宝象河(图2b). 4条河流3种形态氮的入湖总量差异主要与流域类型的特性有关.使用ArcGIS 10.1对滇池水体TN浓度进行空间插值分析，获得滇池水体氮、磷浓度空间变化趋势. 滇池水体TN均值浓度空间分布具有差异性，滇池水体TN浓度由北部向南部呈衰减趋势(图3). 滇池北部水体TN浓度在1.32～5.55 mg/L之间，平均浓度为3.02 mg/L. 滇池南部水体TN浓度在1.14～1.71 mg/L之间，平均浓度为1.36 mg/L.2.3 入滇河流和滇池水体TP浓度的空间变化特征及污染状况夏季各河流水体中TP浓度从上游向下游逐渐升高，变化趋势与TN浓度类似(图4a). 逐点分析TP浓度，宝象河和盘龙江TP浓度变化幅度不大，盘龙江上游4个采样点水体的TP浓度都低于Ⅱ类水质浓度限值(0.1 mg/L)，下游8个样点TP浓度大于Ⅱ类水质浓度限值. 宝象河13个采样点水体的TP浓度从上游到下游变化趋势相对较缓，TP浓度峰值拐点出现在第7个采样点，其浓度高达0.41 mg/L. 大河与柴河TP浓度变化较大，其中，大河水体TP浓度最大值出现在第8个样点；柴河9个采样点TP浓度变化整体上与大河类似，最大值出现在采样点7(0.59mg/L). 农田型河流(大河)是入湖磷素的主要贡献者，进入滇池的TP平均浓度排序为：大河>柴河>宝象河>盘龙江(图4b)，表明农业汇水区河流的平均浓度贡献率明显高于城市汇水区河流.滇池水体中TP平均浓度的空间分布具有差异性，由北部向南部呈衰减的趋势(图5). 滇池北部水体中TP浓度在0.21～0.69 mg/L之间，平均浓度为0.35 mg/L.滇池南部水体中TP浓度为0.19～0.25 mg/L，平均浓度为0.22 mg/L.2.4 入滇典型河流以及滇池水体氮、磷比例关系TN/TP(质量比)是分析河流水体浮游植物的生长态势及其营养盐限值因子和水体浮游植物营养结构特征的重要指标. 有学者将富营养化评估的标准划分3个区间：(1)当TN/TP小于7～10，氮元素成为浮游植物生长的限制因子. (2)TN/TP介于23～30之间，磷元素成为水体植物生长的限制因子. (3)TN/TP介于两者之间为水体植物合适的生长范围[28-29]. 不同流域类型的4条河流夏季TN/TP基本上介于7～30之间(图6)，说明夏季各条河流水质整体上适合浮游藻类的生长. 而滇池大部分采样点水体的TN/TP小于7，说明氮元素成为滇池浮游植物生长的限制因子，因此对氮污染进行控制更有利于滇池水体富营养化的控制.3.1 影响入滇河流水体TN、TP浓度空间变化的主要因素位于北部的宝象河和盘龙江水体氮、磷浓度低于南部的柴河和大河(图2～5)，水体TN、TP浓度差异是由不同类型的河流和每条河流不同河段的区域异质性导致的. 城乡结合型河流(宝象河)和城市纳污型河流(盘龙江)流经地区多为城镇居民区，治污力度较大导致营养盐浓度相对较低[30]；而农田型河流(大河)和村镇型河流(柴河)流经地区多为集约化农业区，化肥的大量使用以及禽畜废弃物的直接排放造成水体中氮、磷等营养盐浓度较高. 有研究表明，农业上长期施用高量氮肥和畜禽养殖废弃物的直接排放是造成水中氮污染的重要原因之一[31].夏季4条河流水体中TN和TP浓度从上游向下游逐渐升高，但各河流在不同河段的变化特征存在差异. 具体差异性和影响因素为：城市纳污型河流(盘龙江)上游4个采样点水体TN、TP浓度分别低于Ⅴ类和Ⅱ类水质标准，主要因为上游河段作为昆明市主要饮用水源保护区，实行封闭式管理，污染较小；而其下游8个采样点水体TN、TP浓度分别超过V类和Ⅱ类水质标准，符合城市纳污河流沿途不断接受污水排放的实际情况[32].城乡结合型河流(宝象河)13个采样点水体中TN、TP浓度从上游到下游变化趋势相对较缓. 宝象河是滇池东部城乡结合部入湖河流，沿途接纳城市点源与农业面源污染，因此城市污染与农业污染对其均有影响[33]. TP浓度峰值拐点出现在第7个采样点，结合采样时间、天气状况以及采样点地形特征(大面积无植被覆盖的红黄壤山坡)，主要是因为夏季降雨量较大，容易形成明显的地表径流[34]，使山坡水土流失严重，进而使大量易溶解性磷随径流进入水体.村镇型河流(柴河)9个采样点水体TN、TP浓度从上游到下游呈先增后减的趋势，TP浓度最大值出现在采样点7，主要原因是其位于磷矿分布区域. 样点4与样点7之间河段的TN浓度有所降低，可能是以硝态氮为主的水体自净作用的结果[35]. 农田型河流(大河)12个采样点水体TN、TP浓度变化基本符合农田河流营养盐从上游到下游不断累积的特征，其中，第8个采样点水体TN、TP浓度突然增加，这主要是由于该采样点周围有农田广布，是农业面源污染导致的[36].3.2 影响入滇河流水体氨氮、硝态氮浓度空间变化的主要因素对于TN、TP而言，农业汇水区为主的大河与柴河入湖水体平均浓度明显高于城市汇水区为主的盘龙江和宝象河，且总体变化趋势一致(图2a、图4a)，但不同形态的氮总体变化趋势存在明显差异，这主要与河流类型特征有关. 4条河流水体的NH3-N浓度总体上呈现从上游到下游波动增加的变化趋势(图7a). 有研究表明，河流中NH3-N主要来源于城市生活污水和工业废水以及由水土流失和农田施肥造成的氮素流失[37]，但不同类型河流的变化趋势各异. 农田型河流(大河)水体的氨氮浓度相对较高，说明丰水期的夏季NH3-N浓度主要受农业面源污染影响，夏季强降雨引起的地表径流将农业生态系统中未被利用的氮素及其他污染物带入河流造成氨氮污染[38]，其中，第8个采样点NH3-N浓度达到最大，说明该样点区域水体近期受到污染最为严重[39]. 城乡结合型河流(宝象河)和城市纳污型河流(盘龙江)的污染主要来自生活污水和工厂的点源排放，排放量常年基本保持稳定. 城市纳污型河流虽受人类活动影响较大，但污染程度较小，这与盘龙江污染治理措施的加强(河道清淤、水质治理)和江河污染防控措施的实施有一定关系. 农业汇水区的大河和柴河虽受人为活动干扰小，但该区域具有传统农作物与养殖区广布的地理特征[40]，且夏季降雨相对集中造成农业区暴雨径流水所占比重增加，导致河流面源污染的影响程度大于城市、工业聚集等点源污染程度.农田型河流(大河)和村镇型河流(柴河)中-N浓度呈逐渐增加至平稳的变化趋势，而城乡结合型河流(宝象河)和城市纳污型河流(盘龙江)水体中-N浓度总体维持平稳状态(图7b). 因为在农田河流和村镇地区，施用的多为氮肥，但NH3-N中的铵态氮-N)很容易通过硝化作用转化成-N，而土壤胶体一般带负电荷，因此，-N不易被土壤吸附而容易随地表与地下径流进入河流[41-42]，从而导致农田型和村镇型河流中的-N浓度较高. 工业生产废水和城市生活污水中含有大量的有机氮和氨氮，有机氮的分解会消耗水体中大量氧气，导致-N向-N转化的硝化作用减缓，同时由于缺氧强化了河流底部-N的反硝化作用，使-N浓度进一步降低[43-44]，从而使城乡结合型河流(宝象河)和城市纳污型河流(盘龙江)水体中-N浓度相对较低.3.3 入滇河流与滇池湖体氮、磷营养盐对比分析北部入滇河流水体中TN平均浓度为8.23 mg/L，TP平均浓度为0.38 mg/L；南部入滇河流水体中TN平均浓度为20.24 mg/L，TP平均浓度为0.84 mg/L. 南部入滇河流水体中TN、TP浓度是北部入滇河流的2倍多. 而滇池北部水体中TN浓度在3.47～5.39 mg/L之间，TP浓度在0.34～0.47 mg/L之间. 滇池南部水体中TN浓度在1.14～3.46 mg/L之间，其TP浓度在0.21～0.32 mg/L之间(图3、5). 滇池水体TP、TN浓度由北部向南衰减，与卢少勇等[45]的研究结论一致，但北部入滇河流比南部入滇河流污染小的结果与其研究不一致，因此，我们推测滇池北部富营养化的主要影响因素是内源释放，水体的富营养化水平很大程度上受底泥向水体释放的氮、磷营养盐的影响[46-47]. 结合湖泊水体沉积学理论，可能原因有：(1)滇池地区常年盛行西南风[48]，南部水体中的TN、TP随水流和风的扰动向北部集聚. (2)与滇池特定的水动力、地形构造[49]有关. (3)滇池南部多为磷矿区，如柴河流域周边磷矿分布广泛，磷矿石含钙量较高，而沉积物无机磷主要以钙磷化合物形式沉积[50]. 滇池西南部磷的吸附性沉积，导致磷浓度降低. 为此，在今后的滇池水体富营养化研究中，应对滇池内源释放进行深入研究.2)4类典型入湖河流中，TN、TP平均浓度大小顺序为：农田型河流(大河)>村镇型河流(柴河)>城乡结合型河流(宝象河)>城市纳污型河流(盘龙江).3)夏季各条河流水质整体上适合浮游藻类的生长，氮元素是滇池浮游植物生长的主要限制因子.4)滇池水体TN、TP平均浓度的空间分布存在差异，总体上呈现出由滇池北部向南部逐渐递减的趋势，该特征与外源污染物的输入状况相反. 内源释放是滇池北部水体富营养化的主要影响因素，值得进一步深入研究.【相关文献】[1] Zhang H, Huang GH. Assessment of non-point source pollution using a spatial multicriteria analysis approach. Ecological Modelling, 2011, 222: 313-321.[2] Schaffner M, Bader HP, Scheidegger R. Modeling the contribution of point sources and non-point sources to Thachin River water pollution. Science of the Total Environment, 2009, 407: 4902-4915.[3] Zhang Shaohao, Wu Hongjuan, Cui Bo et al. Preliminary study on control of algaeblooms by hyriopsis cumingii lea. Acta Hydrobiologica Sinica, 2007, 31(5): 760-762(in Chinese).[张绍浩, 邬红娟, 崔博等．利用三角帆蚌控制水华的初步研究. 水生生物学报, 2007, 31(5): 760-762.][4] Cai Qinghua, Hu Zhengyu. 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滇池富营养化水体除藻扩大研究

三、试验结果与分析
１．叶绿素ａ浓度（藻含量）的变化试验期间对照塘与试验塘水体中藻含量代表指标叶绿素ａ浓度的变化如图１所示。
图１叶绿鬃ａ浓度随时间的变化
图２试验水体中叶绿素ａ的去除率
图１表明，试验期间对照塘与试验塘水体叶绿素ａ都随时间呈下降趋势。但是，由于投加了新型除藻剂，试验塘的藻含量明显低于对照塘。图２显示，投药后第５天，叶绿素ａ的去除率迅速达到８３．２１％。此后由于持续下雨和有相临鱼池水的渗人导致试验塘中有效金属离子浓度降低，叶绿素ａ去除率出现了波动下降的情况。当分别于第４２天、第６０天两次补加新型除藻剂后，叶绿素ａ的去除率有所回升，试验７６ｄ后除藻率达到７２．８６％。尽管试验过程受到了较大干扰，但新型除藻剂对叶绿素ａ的去除率仍然能保持在７０％左右，最高时能达到９６．９２％，这充分体现了新型除藻剂的良好除藻性能。试验期间的检测数据表明，试验塘水体的ｐＨ值为６．５５—８．４９，溶解氧（ＤＯ）为２．００～
参考文献［１］郭怀成，孙延枫．滇池水体富营养化特征分析及控制对策探讨．地理科学进展，２００２；２１（５）：５００—５０６［２］柘元蒙．滇池富营养化现状、趋势及其综合防治对策．云南环境科学，２００２；２１（１）：３５—３８［３］孙琨石，许晓毅，毕晓伊等．滇池水体除藻材料的除藻作用试验研究．安全与环境学报，２００４；４（６）：３
二、试验材料和方法
１．新型除藻剂本研究采用的新型除藻剂是项目组前期研究的成果，主要由含有四种金属离子的无机化合物按比例混配而成。２．试验设计与方法水体除藻试验于２００５年８月～１１月在滇池湖畔的水塘中进行，历时８５天。试验水塘位于昆明市官渡区六甲乡海埂村，与滇池外海水体有一道防浪堤相隔。清塘后将其分隔成互不渗透的２个小区，再引入滇池含藻污水，经过２天混合均匀后即投放新型除藻剂，水塘情况如表１所示。试验塘里新型除藻剂的投加浓度为３０．５ｍｇ／Ｌ。投加新型除藻剂时，将金属离子化合物按比例混配并在塑料桶中溶解，然后均匀地撒入试验塘中，同时对水体进行适当的人工搅拌，使之混合均匀。投药第２天起即采样分析。试验期间定期对各水塘取样检测ｐＨ值、气温、水温、溶解氧、吸光度、叶绿素ａ、ＴＮ、ＴＰ和ＣＯＤｍ，观察其变化情况。通过与对照区对比考察新型除藻剂对滇池水的除藻性能。

氮磷比对藻类生长影响的研究

氮磷比对藻类生长影响的研究作者：冯宝荣徐婷来源：《现代商贸工业》2010年第15期摘要:采用6个大小一致的水族箱作为微型生态系统进行藻类生长实验,在六个水箱中各加入具有不同氮磷比的营养物质对其中藻类生长状况进行对比,通过对各个水箱中多项水质参数的监测和对比研究表明,在藻类生长中氮磷比是重要的影响因素,由于氮磷比配比差异造成了藻类生长的巨大差异,同时对水体的总氮(TN)、-N、-N、溶解性P、总磷(TP)、藻类数量都带来了一定的影响。

关键词:氮磷比;藻类;影响中图分类号:X3文献标识码:A文章编号:1672-3198(2010)15-0375-01由于水体的富营养化的加剧,导致藻类的大量繁殖,引起水质变坏,以前大都从氮磷浓度方面研究对藻类的生长研究。

本实验从氮磷比对藻类的生长研究,对指导景观水体抑制藻类生长有重要意义。

1 实验原理自然水体发生富营养化是近年来水体污染的一个重要方面。

而营养物向水体的输入是促使富营养化发生的一个关键因子。

因此研究营养物水平与富营养化之间的关系对防治自然水体的污染具有重要意义。

通常情况下,限制浮游植物生长的主要营养元素为N、P。

关于氮磷营养限制对藻类生长的影响已有许多研究。

如Michael Neill研究表明,在盐度低的水体中,P对浮游植物的生长起限制作用,在盐度为35‰左右时,N、P同时会限制浮游植物生长,而在盐度大于30‰时,N对浮游植物生长起限制作用。

2 实验方法试验在室外进行,光照采取自然光照,采用6个同一大小的水族箱建立微型生态系统。

水族箱使用容积160L,有效水深50cm,取样时的平均温度为16.8℃。

试验取水来自中试装置的砂滤出水,拟通过添加硝酸钾和磷酸氢二钾设置氮磷质量比依次为20,50,8,30,3,103。

实际氮磷质量比为19.1,53.5,8.3,28.7,3.8.,11.1。

依次标记为N1、N2、N3、N4、N5,N6。

试验期间不再添加其它微量元素。

滇池及流域环境水中磷与悬浮物的相关性研究

滇池及流域环境水中磷与悬浮物的相关性研究磷是评价水质好坏的标准,是水体中生物生长需要的一种关键元素,是水体富营养化的限制因子。

磷含量过多(超过0.2 mg/L)会使藻类过度繁殖,造成水体富营养化,使湖泊发生水华和海湾出现赤潮,透明度降低,水质变坏,破坏水体平衡,从而使自然环境恶化。

水中磷包括元素磷、正磷酸盐、缩合磷酸盐(焦磷酸盐、偏磷酸盐和多磷酸盐)、有机团结合的磷(如磷脂等)等,主要形式为：正磷酸盐,可溶性总磷(包括溶解有机态磷、溶解无机态磷)、颗粒态总磷(包括颗粒有机态磷、颗粒无机态磷和有机胶体结合磷)。

水体中悬浮物含量是衡量水污染程度的指标之一,悬浮物直径约在4~10 mm 以上肉眼可见微粒,主要是由泥沙、黏土、矿物微粒、原生动物、藻类、细菌、病毒、以及高分子有机物等组成。

水体中悬浮物能作为污染物迁移转化的载体,在迁移过程中发生生物化学作用,还能吸附和富集污染物,不断发生沉降、混合稀释、絮凝作用,使水质环境发生变化而导致局部污染。

进入天然水体的大部分营养污染物会被水中悬浮泥沙吸附并随同泥沙颗粒一起运动或沉积在河湖底部,形成具有一定厚度的营养性污染物沉积物层。

环境水体中悬浮物的组成与分布因所处环境不同而有差异,一些富营养化的湖泊水体中悬浮物主要成分多为有生命的藻类和细菌,流动性的河道水体中悬浮物主要由泥砂、黏土、矿物微粒等组成,饮用水源水体比较清澈,悬浮物分布量极少。

悬浮物在不同水体中的组成、性质不同,所发挥的作用各不相同,作用程度也不相同,这与其所处环境条件具有密切相关性。

分析不同的水体中磷的主要存在形式及与悬浮物的相互关系对环境污染的研究和环境治理有重要意义。

通过对滇池湖泊、20 条流动性河道、清洁饮用水体的监测,测定水体中总磷、可溶性总磷和正磷酸盐、悬浮物的含量,根据实验结果,分析水体中磷的主要存在形式,使用spss 17.0 软件做相关性分析和线性拟合,探讨总磷、可溶性总磷、颗粒态磷、正磷酸盐与悬浮物是否存在相关性及相关性的强弱。

滇池水环境演变与藻类监控技术发展分析

在原有监测点位的基础上，在滇池北部一带增加了北岸、蓝色庄园、晖湾西和富善监测点位。监测频率１、２、３、１０、１１及１２月每月监测１次，４至９月，每周监测１次，卫星遥感同步监测。监测指标为ｐＨ、水温、氮、磷、溶解氧、透明度、叶绿素、
期。而近几年已发展到周年性蓝藻暴发状况。特别
最近几年是云南６０年来未遇的干旱年，滇池水位
较往年严重下降，湖容减少１／５，气温升高，特别
有利于蓝藻的繁殖、暴发。２．２近１０年滇池总体水质状况根据《云南省地表水水环境功能区划（复审）》（２００１．０６），滇池草海的水环境功能为非接
环境科学导刊
ｈｔｔｐ：／／ｈｊｋｘｄｋ．ｙｉｅｓ．ｏｒｇ．ｅｎ２０１３，３２（５）
ＣＮ５３—１２０５／ＸＩＳＳＮ１６７３— ９６５５
滇池水环境演变与藻类监控技术发展分析
过去的４Ｏ年间，滇池水体水质由 Ⅱ ～Ⅲ类逐步演

２．１滇池水环境演变２Ｏ世纪６０ —７０年代，滇池水体氮磷的浓度为０．０６４ｍｇ／Ｌ和０．０４５ｍｇ／Ｌ，滇池水体水质为 Ⅱ ～Ⅲ 类，湖泊清澈见底，是昆明市重要饮用水源地。２０世纪８０年代初水体氮磷的浓度为０．１４８ｍｇ／Ｌ和０．０８８ｍｇ／Ｌ；之后近３０年来，昆明市经济增长方式粗放，人口不断增加，导致水环境恶化趋势加剧，水资源短缺现象严重，湖？白水体中氮、磷严重超标，富营养化程度相当严重，水体变为劣Ｖ类。

滇池打捞的蓝藻泥磷含量变化研究

滇池打捞的蓝藻泥磷含量变化研究吴德喜;向丽红;陈齐斌;柳周新;肖丹;白涛;赵建勋;何洁【摘要】[目的]研究不同方式、不同时段滇池打捞的蓝藻泥中磷含量变化情况.[方法]通过对2011年滇池打捞的藻泥含磷检测数据进行统计分析,研究移动式、固定式2种不同方式在不同时段打捞的藻泥磷含量变化.[结果]滇池采用的移动式和固定式打捞的藻泥含磷量差异较大,移动式打捞的藻泥全年平均含TP 5.92 mg/kg,固定式平均含TP 3.41 mg/kg,前者是后者的1.77倍;不同时段打捞的藻泥含磷量差异也较大,6、7月份打捞的藻泥含磷量较高,到9月份含量就明显下降;全年检测数值中TP最大值和最小值移动式和固定式的各相差1.7和2.0倍.[结论]该研究结果为水污染治理中蓝藻打捞相关工作提供参考.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2014(000)020【总页数】3页(P6634-6636)【关键词】蓝藻;磷;水污染治理;滇池【作者】吴德喜;向丽红;陈齐斌;柳周新;肖丹;白涛;赵建勋;何洁【作者单位】云南农业大学,云南昆明650201;云南农业大学,云南昆明650201;云南农业大学,云南昆明650201;昆明市城市排水监测站,云南昆明650034;昆明市城市排水监测站,云南昆明650034;昆明市城市排水监测站,云南昆明650034;昆明市城市排水监测站,云南昆明650034;昆明市城市排水监测站,云南昆明650034【正文语种】中文【中图分类】S181.3蓝藻打捞是水污染治理的重要工作之一，检测打捞的藻泥磷含量是评价打捞蓝藻去除水体污染物的主要依据。

自2010年10月26日昆明市政府出台《昆明市滇池水体污染物去除补偿办法(试行)》后，滇池蓝藻打捞工作已逐步按市场化运作，昆明市政府将依据打捞单位从水体中去除污染物的氮磷量支付补偿资金。

为此，昆明市滇池管理局立项对滇池打捞的蓝藻从藻泥计量、藻泥中磷含量等问题进行专项研究。

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滇池藻类动态变化规律及其与氮磷质量浓度的关系研究侯秀丽;王定康;周苡;何志波;陈智斌;严艳飞;张家桥;苏源;刘兴祝;吴晓妮【摘要】在2013年9月～2014年8月期间，每月监测滇池藻类及营养盐N和P的质量浓度，结果表明：外海N全年稳定，其值在1.70～2.40 mg／L；草海N 质量浓度呈双波峰变化，草海N远高于外海．草海和外海P质量浓度在2013年10月～2014年2月均逐渐降低；草海和外海P在2014年4～7月持续增高，草海P远高于外海．外海蓝藻和绿藻呈互为消长，N质量浓度全年稳定，P质量浓度持续升高，而N／P下降（TN：TP＜10），蓝藻和绿藻迅速增加，但绿藻仍占有优势，说明高P的水体中绿藻比蓝藻具有更强的利用优势．草海N和P变化剧烈且高于外海，N／P比率＞25时，蓝藻生物量极低，绿藻、硅藻占优，说明高N和P质量浓度及 N／P比率＞25的草海中蓝藻不占优势，绿藻和硅藻占优．【期刊名称】《昆明学院学报》【年(卷),期】2016(038)006【总页数】5页(P76-80)【关键词】滇池;蓝藻;绿藻;氮;磷【作者】侯秀丽;王定康;周苡;何志波;陈智斌;严艳飞;张家桥;苏源;刘兴祝;吴晓妮【作者单位】昆明学院生命科学与技术系云南省高校特色生物资源开发与利用重点实验室，云南昆明650214;昆明学院生命科学与技术系云南省高校特色生物资源开发与利用重点实验室，云南昆明650214;昆明市第二职业中等专业学校，云南昆明650228;昆明学院生命科学与技术系云南省高校特色生物资源开发与利用重点实验室，云南昆明650214;昆明学院生命科学与技术系云南省高校特色生物资源开发与利用重点实验室，云南昆明650214;昆明学院生命科学与技术系云南省高校特色生物资源开发与利用重点实验室，云南昆明650214;昆明学院生命科学与技术系云南省高校特色生物资源开发与利用重点实验室，云南昆明650214;昆明学院生命科学与技术系云南省高校特色生物资源开发与利用重点实验室，云南昆明650214;昆明学院生命科学与技术系云南省高校特色生物资源开发与利用重点实验室，云南昆明650214;昆明学院生命科学与技术系云南省高校特色生物资源开发与利用重点实验室，云南昆明650214【正文语种】中文【中图分类】Q948.11滇池是我国西南云贵高原第一大淡水湖泊，由于其无大江大河良好水源注入，自净能力十分有限．加之社会经济发展，以营养盐为主的污染物超量流入水体致使富营养化严重．由于营养盐是水域生态系统的物质基础，水体中藻类的爆发与营养盐(特别是N和P含量)的组成和含量密切相关［1－2］．一些研究［3－4］表明，过量磷的输入是造成水体富营养化问题的主要因素之一，所以支持磷削减是控制自然水体水华发生的关键．而一些学者［5－7］针对长江中下游湖泊蓝藻分布调查显示，蓝藻群落分布主要受总磷、硝氮、氨氮的影响，水华的爆发不仅受磷限制同时受到明显的氮限制．刘莲等［8］在实验室内对两种蓝藻和两种绿藻在控制N和P含量的对比试验中发现，蓝藻适合低氮磷比和绿藻适合高氮磷比，与Schindler ［9］和Smith［10］等提出的TN/TP学说相一致，即湖泊表水层中TN/TP≤29(质量比)时，蓝藻占优;TN/TP＜25(原子比)时，蓝藻占优;而TN/TP＞25时，绿藻和硅藻占优．由此可见，众多研究针对氮磷含量及氮磷比率导致水体水华爆发的主导因素存在争议，究其原因主要是这些研究主要集中在水体藻类分布调查和在实验条件下来模拟藻类生长变化等两方面，而在自然水体中藻类演替不仅与水体营养盐动态变化相关，而且取决于浮游植物群落内物种之间的生态关系．基于此，监测水体中藻类变化及水体中N和P的波动，对澄清藻类及营养盐时空异质性及藻类演替机制至关重要．云南高原湖泊滇池2001～2009年蓝藻门水华束丝藻与蓝藻门微囊藻在水体中随季节的演替，成为水华爆发的两大优势种群［11－12］，这说明滇池中不同类群的藻类生长的最适温度、最适营养盐含量和营养盐利用方式存在差异，而滇池中藻类演替是否随水体中营养盐的含量及氮磷比率的变化而变化?滇池中藻类演替过程中，在特定营养盐含量及氮磷比率中哪种藻类具有较强的利用优势?滇池北部、南部水域藻类变化是否存在差异?为了更加深入地了解藻类演替机制及藻类的生态关系，本研究对滇池水体营养盐及藻类的变化，进行长达1 a的动态监测，以期分析在自然水体中蓝藻绿藻在什么情况下占优势，以及藻类连续演替过程与氮磷比率的关系．1.1 研究区域概况滇池湖体分南北两个区，中间有一航道相通．北部水区称草海，南部水区是滇池的主体部分称外海．草海、外海水体现今已完全由船闸大堤分隔，湖面面积分别为10.8，298.2 km2［13］．本研究包括野外采集水样和实验室分析两部分．滇池水样采集地点如图1所示:在滇池草海选取2个采样点，外海8个采样点，共10个采样地点．2013年9月～2014年8月每月1日晴朗天气时(如果为阴天，择日取样)，在水体表面以下20 cm处用玻璃瓶采集水样，并立即带回实验室进行分析．应用德国WALZ公司生产的浮游植物可分类荧光仪(Phyto-PAM)对当天采集的水样分别分析蓝藻、绿藻、硅藻的生物量．该仪器通过监测各种藻类的叶绿素含量(质量浓度，下同)来确定10个水样中蓝藻、绿藻、硅藻的生物量．并采用美国哈希水质分析仪(DR5000)分析监测水体中N和P的含量(质量浓度，下同)．试剂均采用哈希公司配备的试剂包．1.2 数据处理方法滇池草海2个采样点和外海8个采样点所测定的藻类含量及N和P含量数据取其平均值分别表征草海、外海水体营养元素含量及藻类组成．应用Orginal8.0软件进行绘图．滇池藻类、N和P月动态变化如下图2所示．滇池外海N质量浓度在全年都趋于稳定，其值范围在1.70～2.40 mg/L，12月份其质量浓度出现最高值为2.40mg/L．滇池草海N质量浓度，在2013年9月～2014年2月逐渐增多，到2月份到达最高值11.00 mg/L．随后N质量浓度持续下降，到4月和5月N质量浓度最低，其值分别为4.50，4.55 mg/L．6月开始N质量浓度逐渐增高，8月份质量浓度最高，其值为11.70 mg/L．草海中N质量浓度呈双波峰变化，最高值分别出现在2月和8月．滇池草海水体中最低月份N质量浓度是外海最高月份N质量浓度的近2倍，草海全年N质量浓度远远高于外海．滇池草海和外海P质量浓度都呈现在2013年10月～2014年2月逐渐降低，2月份为全年的最低值，值分别为0.06，0.08 mg/L．2014年4月～2014年7月P质量浓度持续增高，7月份出现全年的最高值，分别为3.10，1.08 mg/L．到8月份P质量浓度下降，其值分别为2.19，0.28 mg/L．草海水体P质量浓度最高值是外海水体的近3倍，而最低值相近．从月动态数据得出，滇池草海P质量浓度总体高于外海．滇池外海N/P从2013年9月～2014年2月持续增高，到2月份N/P最高，其值为23.58．2014年4月～2014年7月外海的N/P迅速降低，7月其值最低为7.18，到8月份略有上升．外海全年N的变化趋于稳定，N/P的变化依赖于水体中P元素质量浓度的变化，即P质量浓度越低，则N/P越高，而P波动及N/P的变化是影响该水体藻类生物量变化的关键因素．滇池草海N/P全年随N和P质量浓度的波动而变化，2013年10月～2014年2月也是持续增高，值都高于10，到2月份N/P最高，其值达到183.33．2013年10月～2014年2月期间P质量浓度趋于稳定，N持续增高，造成此期间N/P持续增高．在2014年3月～2014年7月P和N质量浓度持续增高，但P质量浓度增幅高于N，导致此期间的N/P 较低，其值小于5．滇池外海藻类动态变化(见图2-e所示)在2013年9月～2014年1月，蓝藻生物量持续增高，到1月份最高;2014年2月～5月蓝藻生物量呈现全年中较低的质量浓度，其中3月份最低;2014年3月～7月蓝藻生物量又持续增高．滇池外海绿藻的月动态变化与蓝藻呈互为消长，2013年9月～2014年1月绿藻生物量呈现先升高后降低的趋势，而在2014年2月～5月逐渐升高，2014年8月为全年最低．滇池外海硅藻生物量几乎为零，在2014年3月份有微量分布．滇池草海硅藻在各月份均有分布，蓝藻生物量比外海低，大多月份主要以硅藻和绿藻为主．2013年9月～2014年2月硅藻生物量逐渐降低，1月份硅藻生物量最低．2013年3月～8月硅藻开始缓慢升高，后降低，到2014年5月～7月草海无硅藻分布．在滇池草海绿藻与硅藻呈互为消长的趋势，2014年5月～2014年7月绿藻占优．在自然水体中，N和P是浮游植物生长所需的重要营养盐［14］，结合本研究对N和P监测结果显示，滇池外海和草海营养盐的年际变化趋势存在很大不同．滇池外海N质量浓度在1 a中的变化较小，趋于稳定．P质量浓度则在4月～9月质量浓度升高，其他月份P质量浓度低且稳定，呈现水体中P营养充足，导致氮成为限制因子影响滇池外海藻类的变化．通过调查滇池9 a的藻类变化数据显示，蓝藻门中水华束丝藻、微囊藻随季节演替，成为滇池蓝藻水华两大优势种群［11－12］．本研究中滇池外海(2013年12～2014年2月)冬季水体中低P和N稳定，而相应的N/P(TN:TP＞17)则呈现全年中最高，属于磷限制，而水体中蓝藻占优势，这可能是水体中水华束丝藻对低温有较强的适应能力，生长较好．Schindler等基于实验湖沼学研究提出了富营养化治理控磷是关键［3，4，15］，但单一控磷措施在很多湖泊中很可能失败，因为水体中磷在底泥和水体之间循环较快［16］，即使在P限制的水体中，冬季滇池外海中蓝藻仍能大量生长．而在2014年3月～7月之间滇池外海水体中P质量浓度持续升高，N稳定，N/P (TN:TP＜10)逐渐下降，属于N限制，而蓝藻和绿藻生长都迅速增加，但相应的水体中绿藻仍占有优势，这说明在N稳定的情况下，高P的水体环境中绿藻比蓝藻有更强的利用优势，致使绿藻生物量高于蓝藻．尽管在低氮环境下蓝藻中具有明显固氮能力的藻种，诱导异形胞的分化，异形胞利用N2合成NH3，NH3在酶的作用下被转运到蓝藻营养细胞中供细胞生长和分化需要［17－18］，致使蓝藻在氮限制情况下能迅速生长，而绿藻在氮限制及高N/P的水体环境中呈现更强的利用优势．许海等［19］研究发现，在氮限制培养下蓝藻门铜绿微囊藻生长效率低于绿藻斜生栅藻．万蕾等［20］研究了蓝藻门中微囊藻和绿藻门中四尾栅藻在贫营养、富营养和超富营养水体中的生长竞争情况，发现铜绿微囊藻和四尾栅藻分别适合生长在中等偏低及中等偏高的营养水平．秦伯强等［21］指出，蓝藻水华可能是当水体中营养盐达到一定程度，但又不十分充分的情况下，其他藻类生长受到限制，蓝藻由于某些生理上的优势，成为该阶段的优势种，而超富营养湖泊蓝藻生长不占优势．滇池草海与外海水体N和P营养元素质量浓度差别很大．草海中全年水体中P质量浓度范围在0.06～3.10 mg/L，外海则在0.07～1.08 mg/L，最低值都是出现在10月份，最高值都出现在7月份，两者都呈现10月份至次年的2月份较低，其他月份P质量浓度持续增高．外海水体中N质量浓度常年稳定，其值范围在1.05～2.40 mg/L，草海则全年变化剧烈，其值范围在3.3～11.0 mg/L，这说明草海水体中富营养化程度高于外海，这是由于昆明主城位于滇池流域草海北岸，草海污染负荷约占流域污染负荷总量的80%［22］．有研究［23］表明，草海水体中富营养类污染物对其水质贡献最大，由于草海的地理位置及接纳污染源而言，势必造成草海水质富营养化程度高于外海．滇池草海N和P在6～8月份都是逐渐增高，外海水体中P也呈增高趋势，这是由于在夏季降水比较充沛，流域中农业面源污染随降水的地表输移作用被带入水体［24］．在10月份至次年的2月份期间，滇池草海P质量浓度稳定(0.06～0.20 mg/L)，N质量浓度持续增高，N/P比率也增高(值大于25)，属于P限制，水体中蓝藻生物量极低，绿藻、硅藻占优，本研究结果与当N/P比率大于25时水体中绿藻和硅藻占优的N/P学说相一致［3，10］．草海从3月份～8月份，P和N质量浓度持续增高，但N/P比率很低(其值范围3.1～17.0)，水体属于N限制，硅藻消失，蓝藻、绿藻生长逐渐迅速，总体仍然是绿藻占优势，本研究结果与刘莲等［8］对水华微囊藻与四尾栅藻单独培养的实验中发现蓝藻门中水华微囊藻适合低氮磷比生长，而绿藻门中四尾栅藻适合在高氮磷比生长的研究结果略有不同．本研究结果支持草海水体P和N为高质量浓度时，绿藻则占优势，这说明富营养化程度较高的草海水体中蓝藻不占优势，此研究结果与吴世凯等［6］研究的结果蓝藻出现在污染较重的湖泊类型中的结果相反，支持超富营养化湖泊蓝藻不占优势的观点［25－27］．1)全年通过对滇池草海外海中N和P营养元素质量浓度的分析，发现滇池草海N和P元素的变化较外海变化剧烈，其富营养化程度也高于外海．2)在滇池草海、外海水体中绿藻、蓝藻、硅藻变化趋势随N和P及N/P比率而波动．外海水体中N稳定，P增加，绿藻较蓝藻有较强的利用优势;草海中N和P都升高的月份，绿藻也占优，某种程度上说明在超富营养湖泊中蓝藻生长不占优势．【相关文献】［1］孔繁翔，高光．大型浅水富营养化湖泊中蓝藻水华形成机理的思考［J］．生态学报，2005，25(3):589－595．［2］孔繁翔，马荣华，高俊峰，等．太湖蓝藻水华的预防、预测和预警的理论与实践［J］．湖泊科学，2009，21(3):314－328．［3］SCHINDLER D W，HECKY R E，FINDLAY D L，et al．Eutrophication of lakes cannot be controlled by reducing nitrogen input:results of a 37-year whole-ecosystem experiment［J］．Proceedings of the National Academy of Sciences of the United Statesof America，2008，105(32):11254－11258．［4］WANG H J，WANG H Z．Mitigation of lake 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