城市景觀水體中微量元素的分布規(guī)律及其對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響研究.pdf

1、城市景觀水體是城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要組成部分，然而，由于水深淺、流速低、換水周期長(zhǎng)等典型特點(diǎn)，城市景觀水體水質(zhì)難以得到保障，富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象易發(fā)，從而逐漸喪失其景觀功能。通常情況下，富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象被認(rèn)為是以氮磷為主的營(yíng)養(yǎng)鹽過盛導(dǎo)致藻類過度繁殖所造成的，然而，已有的一些研究表明，水中濃度較低的微量元素也是藻類生長(zhǎng)繁殖的重要營(yíng)養(yǎng)物。而且，在富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生的前置期，即水中藻密度低于一定程度時(shí)期，微量元素的變化對(duì)藻類的生長(zhǎng)具有重要的影響作用，甚至成為主

2、要影響因子。因此，迫切需要從避免富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生的角度，研究微量元素對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響。另一方面，隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城市水體中以微量金屬元素為代表的微量元素的存量也在逐漸增加，對(duì)水環(huán)境健康的影響作用也在迅速體現(xiàn)，因此，需要在調(diào)研的基礎(chǔ)上，研究城市景觀水體中微量元素的分布特征，為揭示微量元素對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響特性提供依據(jù)。
　　本文在國(guó)家重大水專項(xiàng)子課題“城市水體中氮磷及微量元素對(duì)水環(huán)境質(zhì)量的影響研究”的支持下，通過對(duì)西安市典型城市景觀

3、水體的調(diào)研，確定Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、Ce等6種為本研究的特征微量元素，遴選西安市漢城湖、南湖、興慶湖、廣運(yùn)潭四個(gè)景觀水體，完成了6種微量元素的連續(xù)監(jiān)測(cè)，開展了水體及沉積物中微量金屬的分布特征和來源解析研究。在此基礎(chǔ)上，選擇對(duì)藻類生長(zhǎng)具有較大影響的Fe、Mn、Zn、Cu、Mo等5種微量元素，以富營(yíng)養(yǎng)化水體常見的銅綠微囊藻為實(shí)驗(yàn)藻種，開展了專題實(shí)驗(yàn)室研究，揭示了微量元素對(duì)藻類生長(zhǎng)繁殖的影響特性，提出了富營(yíng)養(yǎng)化防治過程中微量元素的控

4、制策略。主要得到以下結(jié)論：
　?。?）通過對(duì)西安市漢城湖、南湖、興慶湖、廣運(yùn)潭、護(hù)城河、豐慶湖等11個(gè)水體11種元素存在狀態(tài)的調(diào)研，以濃度小于1mg/L為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外已有研究結(jié)論，確定Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、Ce等6種元素為對(duì)藻類生長(zhǎng)有影響的特征微量元素。選擇西安市漢城湖、南湖、興慶湖、廣運(yùn)潭4個(gè)景觀水體，開展了6種微量元素的連續(xù)監(jiān)測(cè)。
　?。?）Fe、Zn是城市水體中濃度值較高的微量元素，Mn、Cu、Mo、Ce是

5、水體中濃度值較低的微量元素，Ce的存在量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他5種微量元素。連續(xù)監(jiān)測(cè)的4個(gè)城市水體中，廣運(yùn)潭的Fe、Mn、Zn、Mo年平均濃度最高，漢城湖的Cu年平均濃度最高。
　?。?）通過來源解析發(fā)現(xiàn)，景觀水體水中Fe、Mn元素主要來源于巖石風(fēng)化和自然沉降，Zn、Cu元素主要來源于交通尾氣、生活污水和生活垃圾堆放沉降，Mo主要來源于人為活動(dòng)及大氣沉降。而，沉積物中Fe、Mn、Zn、Cu元素主要來源于工業(yè)、交通及自然復(fù)合污染的長(zhǎng)期影響，M

6、o、Ce元素主要來源于本底自然源和燃煤復(fù)合污染的長(zhǎng)期影響。
　?。?）選擇Fe、Mn、Zn、Cu、Mo等5種微量元素，以銅綠微囊藻為實(shí)驗(yàn)藻種，以藻密度、可溶性總糖、生長(zhǎng)速率作為藻類生長(zhǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，開展了不同元素濃度對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，微量元素影響藻類的生長(zhǎng)體現(xiàn)出低濃度促進(jìn)、高濃度抑制的特性，F(xiàn)e、Mn、Zn、Cu、Mo的濃度范圍分別為5~500、1~70、1~100、1~10、1~50ug/L，藻類生長(zhǎng)最快。