城市景观水体石灰控藻效应研究

周运昌; 何岩; 陈静涵; 黄民生

doi:10.3969/j.issn.1000-5641.201831012

城市景观水体石灰控藻效应研究

doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.201831012

周运昌^1,2,3,,
何岩^1,2,3, ,,
陈静涵^1,2,3,
黄民生^1,2,3

1.
华东师范大学生态与环境科学学院, 上海　200241
2.
华东师范大学上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室, 上海　200241
3.
华东师范大学崇明生态研究院, 上海 200241

基金项目: 国家科技重大专项(2018ZX07208008); 国家自然科学基金(41877477); 上海市科技创新重点项目(18DZ1203806); 上海市自然科学基金(16ZR1408800); 上海市浦江人才计划(16PJD023)

详细信息

通讯作者:
何　岩, 女, 副教授, 硕士生导师, 研究方向为水环境治理与修复. E-mail: yhe@des.ecnu.edu.cn

中图分类号: X524
计量
- 文章访问数: 185
- HTML全文浏览量: 96
- PDF下载量: 1
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2018-12-29
- 网络出版日期: 2019-12-26
- 刊出日期: 2020-01-01

Performance of lime-based algae control in urban landscape water

ZHOU Yunchang^{1,2,3
,},
HE Yan^{1,2,3
, ,},
CHEN Jinghan^1,2,3,
HUANG Minsheng^1,2,3

1.
School of Ecological and Environmental Sciences, East China Normal University, Shanghai　200241, China
2.
Shanghai Key Lab for Urban Ecological Processes and Eco-Restoration, East China Normal University, Shanghai　200241, China
3.
Institute of Eco-Chongming, East China Normal University, Shanghai 200241, China

摘要

摘要: 以上海市古华园人工湖为研究对象, 通过研究其藻华消长规律, 考察了不同石灰投加量对城市景观水体的控藻效应及其氮磷营养盐变化. 结果表明: 古华园水体中藻类生物量呈明显季节性变化. 投加石灰能够抑制藻类的生长, 并且藻类生长的抑制效应随石灰的投加剂量增加而增强, 其中当石灰投加量由0.02 g/L增加至0.2 g/L时, 藻类生长抑制率由20%提升至45%. 然而, 当投加剂量由0.2 g/L增至0.5 g/L时, 抑制率没有明显增加. 因此, 综合考虑石灰的抑藻效应以及经济成本等因素, 最优的石灰投加剂量为0.2 g/L. 不同石灰投加剂量下水体氮磷营养盐含量整体先增加后下降, 最终达到动态平衡. 该研究可为城市景观水体藻类控制提供新的思路.
- 城市景观水体 /
- 富营养化 /
- 石灰 /
- 控藻
Abstract: In this research, we studied the effect of lime dosages on algae control as well as the dynamic changes in nitrogen and phosphorus nutrients in urban landscape water based on the growth and decline of algae blooms at Guhua Park in Shanghai. The results showed clear seasonal variations in algae biomass in Guhua Park. The growth of algae could be inhibited by the addition of lime, and the inhibition performance improved with increases in lime dosage. Specifically, the algal inhibition rate ranged from 20% to 46% when the applied lime dosage increased from 0.02 g/L to 0.2 g/L. When the lime dosage increased from 0.2 g/L to 0.5 g/L, however, there was no significant increase in inhibition efficiency observed. Therefore, considering both algal inhibition efficiency and economic cost, the optimum dosage of lime is 0.2 g/L. Meanwhile, nitrogen and phosphorus nutrients in water initially increased and then decreased, reaching a final dynamic equilibrium. This study offers a new approach for algae control of urban landscape water.
- urban landscape water /
- eutrophication /
- lime /
- algae control

HTML全文

图 1 采样点地理位置图

Fig. 1 Location of Guhua Park and the sampling site

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 2 古华园水体主要优势藻种示意图

注: (a) 绿藻门转板藻属微细转板藻; (b) 绿藻门角星鼓藻属四角角星鼓藻; (c) 绿藻门栅藻属四尾栅藻; (d) 绿藻门盘星藻属单角盘星藻

Fig. 2 Diagram of algae species in the overlying water of Guhua Park

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 3 古华园藻类生长(a)和氮磷营养盐动态变化(b)

Fig. 3 Dynamic changes in algae growth (a) and nitrogen and phosphorus nutrient levels (b) of Guhua Park

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 4 不同石灰剂量下藻类生长动态变化(a)和抑藻效能比较(b)

Fig. 4 Dynamic changes in algae growth (a) and performance comparison of algae inhibition (b) under different conditions

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 5 不同石灰剂量下上覆水氮磷营养盐动态变化

Fig. 5 Dynamic changes in nitrogen and phosphorus nutrient levels in the overlying water under different conditions

下载: 全尺寸图片幻灯片

表 1 上覆水及间隙水主要水质指标

Tab. 1 Main water quality indicators of overlying water and pore water

	Chla/(mg·m^–3)	TN/(mg·L^–1)	TP/(mg·L^–1)	NH₄⁺-N/(mg·L^–1)	PO₄^3–-P/(mg·L^–1)
上覆水	12.722 ± 0.02	0.92 ± 0.08	0.15 ± 0.01	0.19 ± 0.016	0.01 ± 0.001
间隙水	-	15.21 ± 1.31	0.69 ± 0.05	5.11 ± 0.36	0.12 ± 0.007

下载: 导出CSV

参考文献(25)

[1]	齐飞, 徐冰冰, 樊慧菊, 等. 北京市景观水体嗅味污染特征 [J]. 环境科学研究, 2011, 24(10): 1115-1122.
[2]	陈建军, 黄民生, 卢少勇, 等. 北京六湖水体和表层沉积物中氮污染特征与评价 [J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2011(1): 12-20.
[3]	刘霞, 杜桂森. 藻类植物与水体富营养化控制 [J]. 首都师范大学学报(自然科学版), 2002, 23(4): 56-59.
[4]	熊鸿斌, 李耀耀, 张强. 巢湖蓝藻的机械清除工艺以及藻水分离实验研究 [J]. 环境工程学报, 2014, 8(2): 599-604.
[5]	VAN HULLEBUSCH E, DELUCHAT V, CHAZAL P M, et al. Environmental impact of two successive chemical treatments in a small shallow eutrophied lake: Part Ⅱ [J]. Case of Copper Sulfate Environmental Pollution, 2002, 120: 627-34.
[6]	朱佳, 汪小雄, 陶益, 等. 过氧化氢与硫酸铜组合强化处理高藻景观水效果研究 [J]. 环境工程, 2014, 32(8): 38-43.
[7]	DING J, SHI HL, TIMMONS T, et al. Release and removal of microcystins from microcystis during oxidative-, physical-, and UV-based disinfection [J]. Journal of Environmental Engineering, 2010, 136: 2-11. DOI: 10.1061/(ASCE)EE.1943-7870.0000114.
[8]	王寿兵, 屈云芳, 徐紫然. 基于生物操纵的富营养化湖库蓝藻控制实践 [J]. 水资源保护, 2016, 32(5): 1-4. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2016.05.001.
[9]	夏哲韬, 史惠祥, 李遥. 食藻虫引导的沉水植被修复景观水体的应用研究 [J]. 中国给水排水, 2011, 27(17): 26-30.
[10]	施国键, 乔俊莲, 王国强, 等. 天然物质絮凝剂絮凝除藻研究进展 [J]. 工业用水与废水, 2009, 40(4): 1-4. DOI: 10.3969/j.issn.1009-2455.2009.04.001.
[11]	俞志明, 马锡年, 谢阳. 粘土矿物对海水中主要营养盐的吸附研究 [J]. 海洋与湖沼, 1995, 26(2): 208-214. DOI: 10.3321/j.issn:0029-814X.1995.02.014.
[12]	彭明国, 薛勇, 许霞, 等. 臭氧/改性粘土/生物炭工艺处理富营养化水体 [J]. 中国给水排水, 2010, 26(19): 87-89.
[13]	金相灿, 屠清瑛. 湖泊富营养化调查规范 [M]. 北京: 中国环境科学出版社, 1990.
[14]	国家环境保护总局. 水和废水监测分析方法 [M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2002.
[15]	刘春光, 金相灿, 孙凌, 等. 城市小型人工湖围隔中生源要素和藻类的时空分布 [J]. 环境科学学报, 2004, 24(6): 1039-1045. DOI: 10.3321/j.issn:0253-2468.2004.06.016.
[16]	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. DOI: 10.3321/j.issn:1000-0933.2005.03.028.
[17]	赵倩, 任文伟. 蓝藻越冬机理研究进展 [J]. 复旦学报(自然科学版), 2009, 48(1): 117-124.
[18]	BRICKER S B, FERREIRA J G, SIMAS T. An integrated methodology for assessment of estuarine trophic status [J]. Ecological Modelling, 2003, 169(1): 39-60. DOI: 10.1016/S0304-3800(03)00199-6.
[19]	姜霞, 钟立香, 王书航, 等. 巢湖水华暴发期水-沉积物界面溶解性氮形态的变化 [J]. 中国环境科学, 2009, 29(11): 1158-1163. DOI: 10.3321/j.issn:1000-6923.2009.11.007.
[20]	李如忠, 刘科峰, 钱靖, 等. 合肥市区典型景观水体氮磷污染特征及富营养化评价 [J]. 环境科学, 2014, 33(5): 1718-1726.
[21]	罗固源, 朱亮, 季铁军, 等. 不同磷浓度和曝气方式对淡水藻类生长的影响 [J]. 重庆大学学报, 2007, 30(2): 86-88, 106.
[22]	薛传东, 杨浩, 刘星. 天然矿物材料修复富营养化水体的实验研究 [J]. 岩石矿物学杂志, 2003, 22(4): 381-385. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6524.2003.04.014.
[23]	ZHU J, HE Y, WANG J, et al. Impact of aeration disturbances on endogenous phosphorus fractions and their algae growth potential from malodorous river sediment [J]. Environmental Science & Pollution Research, 2017, 24(9): 8062-8070.
[24]	ZHANG L, WANG S R, WU Z H. Coupling effect of pH and dissolved oxygen in water column on nitrogen release at water-sediment interface of Erhai Lake, China [J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2014, 149(5): 178-186.
[25]	王书航, 姜霞, 金相灿. 巢湖水环境因子的时空变化及对水华发生的影响 [J]. 湖泊科学, 2011, 23(6): 873-880. DOI: 10.18307/2011.0608.