實驗七富營養(yǎng)化湖水中藻類的測定(葉綠素a法)
　　一、實驗目的
　　1．了解富營養(yǎng)化產生的原因及評價方法。
　　2．了解影響富營養(yǎng)化程度的主要因素。
　　3．掌握葉綠素a的測定原理及方法。
　　4．學習如何控制富營養(yǎng)化的方法。
　　二、實驗原理
　　在自然條件下，隨著河流夾帶沖擊物和水生生物殘骸在湖底的不斷沉降淤積，湖泊會從平營養(yǎng)湖過渡為富營養(yǎng)湖，這是一種極為緩慢的過程。而人類的活動，破壞了水體的生態(tài)平衡，加速了水體富營養(yǎng)化的這種過程。水體出現富營養(yǎng)化現象時，浮游藻類大量繁殖，形成水華，這種現象在海洋中則稱為赤潮或紅潮(圖版3)。
　　湖泊富營養(yǎng)化會破壞生態(tài)平衡，引起嚴重后果。富營養(yǎng)化促進細菌類微生物繁殖，加上大量動植物的呼吸作用，使水體耗氧量大大增加；沉于水底的死亡有機體的厭氧分解促使厭氧菌繁殖，產生有毒氣體。這樣由富營養(yǎng)化而引起的有機體大量生長又造成相反的結果，藻類、植物及水生動物趨于死亡甚至絕跡，生物多樣性降低，水產資源遭到嚴重破壞，并引起一系列連鎖效應，從而影響水資源的利用，給飲用、工農業(yè)供水、水產養(yǎng)殖、旅游及水上運輸等帶來巨大損失，并對人體健康構成危害。此外，富營養(yǎng)化還會增強水體中有機或無機污染物如農藥、重金屬等非營養(yǎng)物質的地球化學循環(huán)，會導致湖泊加速溶解氣態(tài)的污染物質及增加傳染病的發(fā)生率。
　　目前，全球水資源面臨富營養(yǎng)化問題，并且有加速的趨勢。歐洲曾統(tǒng)計了96個湖泊，其中80％，的湖泊不同程度地受到氮、磷的污染，呈現出富營養(yǎng)化狀態(tài)。而我國湖泊富營養(yǎng)化發(fā)展速度也相當快。調查結果表明，富營養(yǎng)化湖泊個數占調查湖泊的比例由20世紀70年代末80年代初的41％發(fā)展到20世紀80年代后期的61％．至20世紀90年代后期又上升到77％，并且部分水庫也出現不同程度的富營養(yǎng)化。中華人民共和國環(huán)境保護部公布的2009年中國環(huán)境狀況公報顯示：26個國控重點湖泊(水庫)中，營養(yǎng)狀態(tài)為重度富營養(yǎng)的1個，占3．8％，中度富營養(yǎng)的2個，占7．7％，輕度富營養(yǎng)的8個，占30．8％。
　　湖泊污染源分為外源和內源，其中外源污染源主要有工業(yè)廢水、生活污水及其他通過地面徑流注入的污染物質，內源污染源指污染底泥、湖泊養(yǎng)殖及湖泊旅游等。國際經濟合作與開發(fā)組織對水質富營養(yǎng)化開展了一系列的研究工作，最后確定氮、磷等營養(yǎng)物質的輸人和富集是水體發(fā)生富營養(yǎng)化的最主要原因，大約80％的湖泊富營養(yǎng)化是受磷元素的制約，大約10％的湖泊與氮元素有關，余下10％的湖泊與其他因素有關。利貝格最小定律指出：植物生長取決于外界提供給它的所需養(yǎng)料中數量最少的一種。因此多數學者認為，磷是控制湖泊藻類生長的主要因素，氮其次。美國與加拿大的科學家經過長達37a的湖沼學實驗也證實磷是富營養(yǎng)化的限制性因素．得出對內陸湖泊富營養(yǎng)化的治理控磷比控氮更為重要的結論，而環(huán)境因素造成的磷濃度的變化會通過藻類生物量表現出來，藻的生物量是表征水體富營養(yǎng)化的指標之一。由此，水體富營養(yǎng)化過程與氮、磷的含量密切相關，一般認為水體形成富營養(yǎng)化的指標是：水體中含氮量大于0．2～0．3mg／L，含磷量大于0．01～0．02mg/L,5d生化需氧量(BOD)大于lOmg／L。在pH7～9的淡水中細菌總數達10個／mL，標志藻類生長的葉綠素a含量大于10ug/l。
　　目前廣泛采用的富營養(yǎng)化的評價方法有：特征法、參數法、營養(yǎng)狀態(tài)指數法、指示生物法、營養(yǎng)度指數法、評分法和神經網絡法。特征法是根據湖泊富營養(yǎng)化的生態(tài)環(huán)境因子特征來評價湖泊營養(yǎng)狀態(tài)的方法，最早是1937年由日本的吉村提出的。參數法是評價富營養(yǎng)化最常用的方法。參數法是根據湖泊主要的富營養(yǎng)化代表性參數，對這些參數進行大小分級，把湖泊水質劃分為貧、中、富等多個營養(yǎng)類別。常用的參數有物理參數(透明度、水色、照度等)、化學參數(溶解氧、N、P、COD等)及生物參數(葉綠素、浮游植物種數、多樣性指數等)。
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