【摘要】：湖泊中營養(yǎng)鹽(氮、磷)的富集導(dǎo)致了水體的富營養(yǎng)化,并進一步引發(fā)了藍藻水華。從其自身特點來看,湖泊生態(tài)系統(tǒng)并不只是被動地響應(yīng)氮輸入,它還能夠通過自身的生物反硝化作用將氮素去除。由于反硝化作用只有在缺氧或厭氧的條件下才能進行,因此湖泊的生物反硝化作用主要發(fā)生在湖泊的底泥-水界面處。目前,關(guān)于湖泊富營養(yǎng)化的研究主要集中在氮、磷引發(fā)藻華暴發(fā)的作用機理、藻華暴發(fā)的危害、藍藻水華的控制方法等方面,而關(guān)于藍藻對湖泊的氮循環(huán),尤其是底泥-水界面反硝化過程的影響的研究較少。因此,本論文從藍藻與底泥-水界面的相互作用入手,探究了不同狀態(tài)的微囊藻對底泥-水界面反硝化過程的影響,并在此基礎(chǔ)上考察了利用氮限制培養(yǎng)、物理加壓等方法將藻用作底泥-水界面反硝化碳源的可行性。此項研究對于湖泊富營養(yǎng)化的控制以及藍藻的資源化利用將具有重要的參考價值。本研究的主要結(jié)論如下:1)活體微囊藻不僅能夠降低底泥-水界面處的溶解氧,而且能夠釋放出較多的有機碳(13.93 mg TOC/mg Chl a)、極少的氮(0.18 mg DTN/mg Chl a),這些都有利于底泥-水界面的反硝化。2)不同狀態(tài)的微囊藻(死藻和活藻)能夠促進底泥-水界面的反硝化過程,而且活體微囊藻的濃度越高底泥-水界面處的NO_x~--N下降越快。當體系中的活體微囊藻濃度為0.2、0.4、0.8 mg Chl a L~(-1)時,其NO_x~--N去除速率常數(shù)分別是對照的1.06、1.14、1.40倍。3)氮限制培養(yǎng)的微囊藻能夠促進底泥-水界面的反硝化作用,濃度越高促進效果越明顯。當體系中氮限制培養(yǎng)微囊藻藻粉、正常培養(yǎng)微囊藻藻粉的濃度為100 mg·L~-1時,其溶解性總氮的去除速率常數(shù)分別是0.951、0.423 d~(-1),去除率分別是99.3%、66.7%。其中氮限制培養(yǎng)微囊藻對體系反硝化過程的促進作用能夠與葡萄糖相當,同時高于正常培養(yǎng)的微囊藻。4)加壓處理后的活體微囊藻能夠促進底泥-水界面的反硝化作用,活體微囊藻濃度越高促進效果越明顯。當體系中加壓處理活體微囊藻的濃度為0.37、0.75、1.12 mg Chl a L~(-1)時,其溶解性總氮的去除率分別是對照的1.63、2.08、2.1倍。在小試規(guī)模上,自然水體中的藍藻能夠增強底泥-水界面的反硝化作用。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X52;X173
【圖文】：

1 緒論1.1 湖泊的氮循環(huán)作為構(gòu)成生命體的四大基本元素（C、H、O、N）之一，氮素的遷移轉(zhuǎn)化及其生物地球化學(xué)循環(huán)對于維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定具有重要意義[1, 2]。在湖泊中，氮素主要以硝氮（NO3--N）、亞硝氮（NO2--N）、氨氮（NH4+-N）、有機氮（Org-N）的形式存在，這四種形態(tài)氮的遷移轉(zhuǎn)化形成了湖泊的氮循環(huán)[3-5]。不同形態(tài)氮素之間的轉(zhuǎn)化主要依靠硝化、反硝化、厭氧氨氧化等生物化學(xué)過程，另外湖泊的氮循環(huán)不是一個封閉的循環(huán)，它還存在著氮素的輸入與輸出[6, 7]。湖泊中氮素的遷移轉(zhuǎn)化及其輸入、輸出過程如圖 1-1 所示。

研究技術(shù)路線圖

學(xué)位論文 燒杯中的泥漿靜置分層后，用直尺量出上清與水的體積比。再根據(jù)泥水體積比、玻璃瓶的混合泥漿體積。水重新攪勻，向玻璃瓶中加入適量的泥漿；用。除 反硝化作用需要在缺氧或厭氧的條件下驗中所用的脫氧裝置如圖 2-1 所示。

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本文編號：2770209