蓝藻水华爆发过程溶解性有机质产生及其降解过程汇总.doc

学号：　20141226552 南京信息工程大学 研究生学位论文开题报告 及论文工作实施计划 所在院（所） 应用气象学院 学 科 专 业 生态学 研 究 生 孙伟 学 位 级 别 硕士 导 师 李琪 开题报告日期 2015.12.23 入 学 年 月 2014年9月 南京信息工程大学研究生院 2015 年 12 月 23 日  说 明 论文开题报告由研究生向院（所）报告后，听取意见并整理成文后填写； 论文工作实施计划由指导教师填写； 博士生在第六学期结束前完成，硕士生在第三学期结束前完成； 本表一式一份，提交研究生院审核盖章后，由学院留存整理归档。 一、论文开题报告 论文题目 蓝藻水华爆发过程溶解性有机质产生及其降解过程研究 研究方向 环境生态学 题目来源 国家 部委 省 市 厂、矿 自选 有无合同 经费数 √ 有 题目类型 工程技术 应用研究 理论研究 跨学科研究 其它 √ 开题报告内容： 一、研究背景 我囯湖泊众多，绝大部分已富营养化，其中有部分蓝藻爆发或曾爆发。如 “三湖 ” （ 太湖 、巢湖和滇池）是蓝藻年年严重爆发的浅水型湖泊，其它有一部分湖库发生间隔性蓝藻 爆发或轻度爆发，鄱阳湖和洞庭湖等大型湖泊虽已富营养化但因为换水次数多而未蓝藻爆发，洪泽湖虽换水次数较多但也发生多次轻度蓝藻爆发及数次较重蓝藻爆发，三峡水库支流的 回水河段也发生间隔性或轻度蓝藻爆发或藻类爆发[1]。蓝藻是一类极其古老、微小的原核生物,长期的进化形成了极强的生态竞争优势, 在适合的环境条件下即可获得最大生长率, 并以指数级迅速增长[2-3]。研究发现蓝藻具有自我强化机制作用的生态生长调节素, 可使其产生尽可能多的后代, 从而使产毒菌株密度增加, 获得竞争优势,形成种类少而数量大的蓝藻水华[4]。研究发现蓝藻具有自我强化机制作用的生态生长调节素,可使其产生尽可能多的后代, 从而使产毒菌株密度增加, 获得竞争优势, 形成种类少而数量大的蓝藻水华[5-8]。蓝藻水华有多种相近似的定义。目前大多数学者普遍认同蓝藻水华是在富营养化水体中蓝藻大量增殖，水体中叶绿素a浓度超过10mg/m3或藻细胞超过1.5 ×107个/L，并在水面形成一层蓝绿色或有恶臭的浮沫。我国报道的发生水华的蓝藻共26 种，其中微囊藻属 10 种，鱼腥藻属( Anabaena) 12 种，拟鱼腥藻属( Anabaenopsis) 、束丝藻属( Aphanizomenon) 、浮丝藻属( Planktothrix) 和拟浮丝藻属( Planktothricoides) 各1种; 国外记载了约89 种[9]。Dokulil和Teubner[10]使用温带和(亚) 热带地区各种浅水和深水湖泊的原始数据和文献资料分析并讨论了蓝藻优势形成的机制，认为蓝藻的长期优势通常是由多种因素( 营养浓度，湖泊形态，水温，水底光可用性，混合条件等) 引起的。孔繁翔和高光[11]分析了导致蓝藻水华形成的化学、物理和生物等主要环境因素，论述了蓝藻，尤其是微囊藻属( Microcystis) 成为水华优势种的可能原因，并提出了蓝藻水华成因的“四阶段理论”。2008 年出版的 Hudnell主编的书中，提出了有害蓝藻水华研究的理论框架，确定研究的9个主要方向并进行了详细的论述[12-15]。 蓝藻水华通过产生毒素、死亡分解时使水体缺氧和破坏正常的食物网威胁到饮用水安全、公众健康和景观，会造成严重的经济损失和社会问题。蓝藻大量生长改变了水体的理化环境, 透明度降低, 水体散发腥臭味, 溶解氧减少[16]。当水体中的营养素被蓝藻耗尽时, 蓝藻大量死亡,各种有害气体及蓝 藻毒素大量释放, 最终导致水生态系统的迅速崩溃。蓝藻水华也给水产养殖业、供水及旅游业带来极大的危害。蓝藻水华发生机理是阐明蓝藻水华发生规律的生态学理论[17]。近年来，特别是2007年太湖蓝藻水华引起的饮用水危机以来，蓝藻水华一直备受各级管理部门和社会各界关注，这一重要生态学领域在不断取得新成果。深入研究蓝藻水华的爆发过程及其机理，加深对蓝藻水华产生及消亡机理的科学认识，可以为蓝藻水华的防治提供可靠的理论支撑 溶解性有机质可以直接或间接被微生物利用。在溶解性有机质中含有大量有机营养物质，有利于上层藻类特别是具有气囊的微囊藻大量生长繁殖；藻类能够较快地运用有机营养物质，高溶解性有机质为其快速生长提供了必要的条件。藻类的生长周期短，藻类生长繁殖死亡的过程中经过光合作用积累和生产的有机质也会被溶解于水体，又加剧了水体中可溶性有机质浓度的增大，这样反过来又促进了藻类的生长繁殖，而形成了溶解性有机质的循环