水產(chǎn)學(xué)習(xí)體會

水產(chǎn)學(xué)習(xí)體會一、溶氧問題水體溶氧的來源：貧營養(yǎng)型及流水型水體的增氧的主要來源是大氣溶入為主；富營養(yǎng)型水體主要是光合作用為主。在自然條件靜水養(yǎng)殖水體中溶氧的總收入：一是光合作用增氧約占89%；二是空氣溶入增氧約占7%；三是水補給增氧約占4%。水體耗氧：一是生物呼吸及有機物分解耗氧約占80～90%以上；二是魚類耗氧量約占5～15%；三是逸散進(jìn)入空氣耗氧量約占1.5%。水體溶氧的變化規(guī)律：溶氧分布的日變化：水體溶氧的最大值出現(xiàn)在日落之前，最小值出現(xiàn)在日出之前。溶氧的垂直分布規(guī)律：晴天中午及下午，溶氧的飽和度達(dá)200%以上；底層水中溶氧飽和度僅40～80%；中層水中溶氧隨深度增加急劇減少，由此，形成溶氧的“躍變層”。夜間，溶氧不斷下降，垂直分布趨于均一。無風(fēng)作用下，溶氧的水平分布均一；有風(fēng)作用下，溶氧的水平分布出現(xiàn)不均一狀態(tài)：白天上風(fēng)處溶氧量低，下風(fēng)處溶氧量高；經(jīng)過夜間的水體對流，凌晨上風(fēng)處溶氧量高，下風(fēng)處溶氧量低。溶解氧的大小對水生動物的影響當(dāng)溶解氧≤2㎎/L：最小臨界值。水體易老化、發(fā)臭，魚類易浮頭、窒死。當(dāng)溶解氧介于2～5㎎/L：魚類正常存活，但生長受抑制。當(dāng)溶解氧≥5～8㎎/L：最大臨界值。確保魚類正常生存、繁殖、充分生長。水生動物運動能力增強，攝食量增大，餌料系數(shù)降低，抵抗力增強，疾病減少，繁殖能力加強。增氧機功能增氧：開機時由于水體的拋灑，增大了與空氣的接觸面，促進(jìn)大氣中的氧氣更多的溶入水體，使增氧機周圍保持一個富氧區(qū)，達(dá)到救魚的目的。②攪水：晴天中午開機，造成上下水層對流，能使上層水中的溶氧傳到下層去，增加下層水的溶氧量。由于下午仍有光照，浮游植物光合作用可以繼續(xù)向水中增氧。經(jīng)過夜間池水自然對流后，上下水層溶氧均可保持較高水平，這樣可以在一定程度上減輕或消除翌晨浮頭的威脅。一般傍晚不宜開機，因為這時浮游植物光合作用即將停止，不能向水中增氧，由于開機后上下層水中溶氧均勻分布，上層溶氧降低后得不到補充，而下層溶氧又很快被消耗，結(jié)果反而加速了整個水體溶氧消耗的速度，翌晨池魚更容易浮頭。

③曝氣：促進(jìn)NH3、H2S等有害氣體的逸散。增氧機的作用晴天下午2時，開啟1～2小時。連綿陰雨半夜開。傍晚不開，浮頭早開。開機時間長短：天氣炎熱開機時間長；天氣涼爽開機時間短；半夜開機時間長；中午開機時間短；負(fù)荷面大開機時間長，負(fù)荷面小開機時間短。二、水色：(1)茶褐色；養(yǎng)殖的最佳水色。主要含有硅藻、新月菱形藻、角毛藻、三角褐指藻、中肋骨藻、小球藻等，這些藻類是水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的優(yōu)質(zhì)餌料。(2)淡綠、翠綠或濃綠色(綠豆青)；養(yǎng)殖者所期望的水色。主要含有綠藻(小球藻、海藻、衣藻等)。綠藻能吸收水中大量的氮肥，凈化水質(zhì)。(3)黃綠色：該水色養(yǎng)殖的水產(chǎn)動物活力強，體色光亮，生長速度快。

主要含有硅藻和綠藻共生的水色，黃綠色水則兼?zhèn)淞斯柙逅c綠藻水的優(yōu)勢，水色穩(wěn)定，營養(yǎng)豐富。(4)灰綠、灰藍(lán)或暗綠色：老化池塘易發(fā)生，魚類發(fā)病率高，但存活尚可。主要含有藍(lán)綠藻，有害藻類濃度大，并開始死亡分解，水面呈現(xiàn)油膜狀污物。

(5)紅色：水中有大量原生動物或赤潮生物繁殖。

(6)渾濁、分層、黃泥色：該水色養(yǎng)殖動物的生長速度慢，發(fā)病率高。

水中藻類老化、膠狀體、有機碎屑或泥沙微粒過多引起。(7)黑褐色與醬油色；魚池水質(zhì)管理失調(diào)。如底質(zhì)老化、投喂過量等原因造成的、魚類易中毒死亡，發(fā)病率高。主要含有鞭毛藻、裸藻、褐藻等。(8)黃色水；主要含有甲藻、金黃色等鞭毛藻。水體積累過多的有機物，經(jīng)細(xì)菌分解，酸堿度下降，不適合養(yǎng)魚。

(9)白濁色或清色；魚極易發(fā)病，存活率也低。主要含有輪蟲、橈足類等浮游動物及有機碎屑和粘土微粒。

(10)澄清色；水中含有大量有毒物質(zhì)或重金屬、PH值低，無浮游動物，不適合養(yǎng)殖。三、投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水域環(huán)境的影響及防控措施㈠投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水域環(huán)境的影響1、對理化因子的影響①透明度和溶解氧：水體懸浮物的增加和投餌兩個因素，常會造成局部水域透明度下降。集中式的網(wǎng)箱養(yǎng)魚使網(wǎng)箱區(qū)水域負(fù)荷量不斷增加，該區(qū)域內(nèi)的溶解氧水平明顯下降，經(jīng)常會出現(xiàn)魚類“浮頭”或“泛池”現(xiàn)象。一般發(fā)生這種情況的水域都已有3年以上的網(wǎng)箱養(yǎng)魚歷史。對水體營養(yǎng)物質(zhì)的影響由于局部投餌，網(wǎng)箱內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的含量明顯高于網(wǎng)箱外，由于所投的營養(yǎng)物質(zhì)并不能被魚體完全消化吸收，部分余餌殘留擴散在水體中。投餌網(wǎng)箱養(yǎng)魚輸出的眾多廢物主要來自于未食飼料、糞便和排泄物，其營養(yǎng)物質(zhì)含氮、磷及有機物，這些營養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入水體，使藻類及其他水生生物過量繁殖，水體透明度顯著下降，溶解氧急劇降低，水質(zhì)惡化，病原微生物大量滋生，水質(zhì)腐敗發(fā)臭，造成魚類大量死亡，這種現(xiàn)象稱為“水華”。同時，網(wǎng)箱內(nèi)水體的惡化往往會波及到附近水域的水質(zhì)，可見投餌網(wǎng)箱養(yǎng)魚對水體影響大、涉及面廣。2、對水生生物的影響①對浮游生物的影響投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖加大水體富營養(yǎng)化程度：外源性營養(yǎng)物質(zhì)的輸入，增加了水體的營養(yǎng)物質(zhì)積累，導(dǎo)致浮游植物開始大量繁殖，但是隨著養(yǎng)殖時間的延伸和規(guī)模的不斷擴大，水體中的營養(yǎng)物質(zhì)富集，溶解氧降低、水質(zhì)惡化，光照下降，浮游植物的數(shù)量減少。至于網(wǎng)箱養(yǎng)殖對浮游動物的影響，許多專家認(rèn)為網(wǎng)箱區(qū)周圍的浮游動物數(shù)量顯著減少，原因是浮游動物穿過網(wǎng)箱時被箱內(nèi)的魚攝食，以及網(wǎng)箱陰影對藻類的生長影響而造成浮游動物食物的貧乏。②對底棲動物的影響投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)營養(yǎng)物質(zhì)的增加，底棲動物的數(shù)量增多，但在網(wǎng)箱下方，營養(yǎng)物質(zhì)大量堆積，溶氧下降（水質(zhì)惡化的前提），水質(zhì)惡化，底棲動物數(shù)量則減少。③對底質(zhì)的影響網(wǎng)箱養(yǎng)魚主要由于魚類排泄物、糞便及殘餌（未攝食餌料）的沉淀（沉積），對底質(zhì)最明顯的影響在于有機物的積累造成底質(zhì)缺氧（O2）。在缺氧的條件下，底質(zhì)中會釋放大量有毒氣體，如H2S、NH3、CH4

等。④對魚類的影響投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖對魚類的影響是難以用好壞來評價的。一方面，投餌網(wǎng)箱養(yǎng)魚可增加水體中營養(yǎng)物質(zhì)的積累，為魚類的生長提供豐富的天然餌料基礎(chǔ)，使魚類的生長率和成活率提高。投餌網(wǎng)箱養(yǎng)魚有利于浮游生物種類多樣性的保存和生物量的增加，從而為箱外其他魚類提供更多的餌料生物，增加魚產(chǎn)量。另一方面，一是網(wǎng)箱養(yǎng)殖可能導(dǎo)致天然魚類種群生長率、豐度和成活率改變；二是網(wǎng)箱養(yǎng)殖對天然魚類群落的影響還表現(xiàn)在魚群出逃后引起的變化，從網(wǎng)箱中出逃的或有意移植的魚類通過掠食或攝食競爭造成當(dāng)?shù)胤N群滅絕、與當(dāng)?shù)胤N群雜交、摻雜基因庫、破壞生境和引發(fā)流行病等。㈡投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖對水域環(huán)境的影響防范措施1、合理布設(shè)網(wǎng)箱選取自凈能力強的水域布設(shè)，禁止在旅游區(qū)、主航道和供水區(qū)架設(shè)網(wǎng)箱。應(yīng)考慮底質(zhì)類型、水位變化、水流等方面的因素。砂質(zhì)底質(zhì)在吸附和釋放污染物能力方面大于粉砂和粘土，所以當(dāng)為首選；要選擇水流暢通，流速達(dá)0.75m/s的水域；水位變化不宜過于劇烈，一般為7～9m；水不能太淺(>5m)，要保證箱底始終不接觸底泥以便箱內(nèi)殘餌及魚的糞便隨時排出箱外，水也不宜過深(<10m)，過深易形成溫躍層，底質(zhì)中的殘餌、糞便等因缺氧分解緩慢，上下水混合時會造成水質(zhì)敗壞（5m<水深（H）<10m）。2.控制網(wǎng)箱養(yǎng)殖規(guī)模網(wǎng)箱養(yǎng)殖密度過高，不僅達(dá)不到高產(chǎn)的目的，而且成為養(yǎng)魚的經(jīng)濟效益限制性因素。投餌網(wǎng)箱所占湖庫水面面積以3%為極限（也有研究資料表明：網(wǎng)箱不宜超過水體總面積的0．078%），超過標(biāo)準(zhǔn)，魚類排泄物中的氮成為富營養(yǎng)化的控制性因素，同時水域的生態(tài)系統(tǒng)也將發(fā)生變化。3.合理利用魚類之間互利搭配混養(yǎng)可以很好地利用水體空間，又可以提高漁業(yè)生產(chǎn)力。在網(wǎng)箱養(yǎng)殖時，應(yīng)將在生態(tài)位上不發(fā)生沖突的進(jìn)行合理搭配可以充分利用天然餌料，減少餌料投放，改善水質(zhì)。如加大濾食性和雜食性魚類鰱、鳙、鯉、鯽、鲇、羅非魚等的投放，一是可通過攝食活動避免浮游生物過量增加和死亡、分解、沉淀造成水體二次污染；二是可消除網(wǎng)箱中的殘餌和腐敗有機質(zhì)，既提高餌料利用率，又改善網(wǎng)箱養(yǎng)殖條件，大幅度提高了網(wǎng)箱養(yǎng)殖的效率。但要注意控制草食性魚類的投放量，維持水草的生物量。4．選擇合適的餌料，正確投喂，避免飼料浪費和對水體造成污染根據(jù)養(yǎng)殖的魚種、密度、魚類的生長情況、季節(jié)水溫以及網(wǎng)箱的規(guī)格等因素，在飼料選擇上，盡量選用粉料較少、保水時間長的飼料或膨化顆粒飼料，提高餌料利用率，盡量避免餌料過剩和流失；在投餌技術(shù)上，一方面改進(jìn)投餌設(shè)備，避免過量投喂，另一方面箱底要設(shè)置收集殘餌和糞便的裝置。5.在專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)下正確使用魚藥藥物在殺滅病蟲害的同時，也使水中浮游生物、有益生物受到抑制（殺傷或致死），造成微生態(tài)失衡。更嚴(yán)重的是，一些低濃度、性質(zhì)穩(wěn)定的藥物殘留，經(jīng)食物鏈的傳遞后可能會在一些水生生物體內(nèi)積累并增多，對整個水域生態(tài)系統(tǒng)乃至人體造成危害。為了杜絕此類事件的發(fā)生，這就要求防治魚病，必須在養(yǎng)殖專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下，針對養(yǎng)殖魚類確定合理的藥劑和用量。6.生物防治為防止水體的富營養(yǎng)化，可在投餌網(wǎng)箱內(nèi)及四周適當(dāng)培養(yǎng)一些高等水生植物，達(dá)到降低水體污染負(fù)荷并調(diào)控水質(zhì)的效果。對于網(wǎng)箱養(yǎng)殖中野雜魚的影響，可通過水體中生物之間的食物鏈關(guān)系來達(dá)到防治效果，如培養(yǎng)一些兇猛的肉食性魚類。7.施用微生態(tài)制劑，改善水體生態(tài)狀況網(wǎng)箱養(yǎng)殖通過在水體中添加微生態(tài)制劑，如EM、各種光合細(xì)菌，可以明顯降低水體中硫化物、硝酸鹽、亞硝酸鹽含量，增加水體溶氧，從根本上改善養(yǎng)殖環(huán)境，提高水生動物的抗病力和免疫力。8.加強漁政管理，建設(shè)養(yǎng)殖區(qū)域生態(tài)平衡

除了上述技術(shù)上的一些環(huán)節(jié)，政策上的引導(dǎo)、宣傳和管理也是必不可少的。當(dāng)?shù)氐臐O業(yè)管理部門應(yīng)按照漁業(yè)法規(guī)及管理條例，認(rèn)真落實水體網(wǎng)箱養(yǎng)殖規(guī)劃，防止無證圍網(wǎng)及過度捕撈。另外，要加大對網(wǎng)箱養(yǎng)殖水域水化因子的監(jiān)督檢查力度，嚴(yán)格控制污染源的排放。四、富營養(yǎng)化：一是透明度降低、水質(zhì)惡化。水體的懸浮物質(zhì)、投餌水體透明度降低外援性營養(yǎng)物質(zhì)的不斷輸入，營養(yǎng)物質(zhì)富集，溶氧量下降，有毒物質(zhì)不斷釋放，水體發(fā)臭；二是養(yǎng)殖初期浮游植物種類繁多，生物量較大，隨著養(yǎng)殖時間的延伸和規(guī)模的增大，浮游植物不斷減少；三是浮游動物生物量減少。五、富營養(yǎng)化：1、概念：水體中溶解性的營養(yǎng)鹽類富集，主要是NH3—N、NO3—N、NO2—N、PO4—P，藻類等浮游生物大量繁殖，異養(yǎng)型的微生物代謝旺盛，溶解氧降低，水質(zhì)變壞，水體味覺和嗅覺變壞，水常發(fā)腥、發(fā)臭，破壞了水體的生態(tài)平衡的現(xiàn)象。（水體富營養(yǎng)化是水中營養(yǎng)元素富集的過程）理解：總結(jié)句：水體富營養(yǎng)化是水中營養(yǎng)元素富集的過程。認(rèn)為：有誤。應(yīng)從三個方面來理解：一是營養(yǎng)元素：“兩高兩低”，即N、P等營養(yǎng)元素驟增，溶解氧降低，水質(zhì)變壞；二是微生物的變化：藻類等浮游生物大量繁殖，異養(yǎng)型的微生物代謝旺盛；（藻類是自養(yǎng)型生物，故自養(yǎng)、異養(yǎng)型生物繁殖旺盛）三是味、嗅覺發(fā)生變化：水常發(fā)腥、發(fā)臭。2、湖泊的自然發(fā)展規(guī)律：貧營養(yǎng)型→→→→富營養(yǎng)型→→→→沼澤→→→→死亡。它的歷史進(jìn)程緩慢。3、天然富營養(yǎng)化的成因：湖水在幼年時期是貧營養(yǎng)型的，經(jīng)天然降水的接納，地表土壤的侵蝕和淋溶，N、P等營養(yǎng)元素進(jìn)入湖內(nèi)，提高湖水肥力，浮游植物和水生植物大量生長繁殖，為草食性的甲殼綱動物、昆蟲、魚類提供了餌料，這些動植物死亡后沉積在湖底形成底泥，它可以不斷分解釋放出營養(yǎng)物質(zhì)被新的生物體所吸收，按照這樣的途徑經(jīng)千百年的演變，原來的貧營養(yǎng)型湖泊逐步演變成富營養(yǎng)型湖泊。（營養(yǎng)物質(zhì)的天然富集途徑：一是天然降水的接納；二是地表土壤的侵蝕和淋溶；三是底泥不斷的分解釋放出營養(yǎng)物質(zhì)）。理解：一是天然降水的接納，地表土壤的侵蝕和淋溶。二是N、P等營養(yǎng)元素提高水域肥力。三是浮游植物和水生植物大量生長繁殖。四是提供了餌料源的草食性的甲殼綱動物、昆蟲、魚類等大量繁殖。五是動植物死亡后沉積在水底形成底泥。六是底泥不斷分解釋放出營養(yǎng)物質(zhì)。從新開始新的一輪生物圈的循環(huán)。4、人為富營養(yǎng)化成因：人口集中的城市的生活污水、工業(yè)廢水流入湖泊、水庫、河流，增加了水體營養(yǎng)元素，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)施用化學(xué)肥料、牲畜糞肥，經(jīng)過雨水沖刷和滲透使一定數(shù)量的營養(yǎng)物質(zhì)輸送到水體中。據(jù)估計，農(nóng)業(yè)地區(qū)輸出的總磷是森林地區(qū)輸出的總磷的10倍，城市地區(qū)輸出的總磷是農(nóng)業(yè)地區(qū)輸出的總磷7倍。（人為富營養(yǎng)化營養(yǎng)元素的來源渠道：生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)營養(yǎng)元素的輸送三個方面）。營養(yǎng)元素的來源排序：第一是城市地區(qū)輸出的總磷；第二是農(nóng)業(yè)地區(qū)輸出的總磷；第三是森林地區(qū)輸出的總磷。5、天然富營養(yǎng)化演變進(jìn)程緩慢，通常要以世紀(jì)或地質(zhì)年代來描述；天然富營養(yǎng)化演變速度快，在短時期內(nèi)使水體由貧營養(yǎng)型轉(zhuǎn)化成富營養(yǎng)化型。6、水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象時，浮游生物大量繁殖，由于占優(yōu)勢的浮游生物的顏色不同，往往呈現(xiàn)出藍(lán)色、紅色、棕色、乳白色等，這種現(xiàn)象在淡水中稱“水華”，在海水中，稱“赤潮”。7、自養(yǎng)型生物：在緩流水體中，藻類或某些光合細(xì)菌通過光合作用利用光能和無機物合成本身的原生質(zhì)。8、富營養(yǎng)化的水體即使切斷外界營養(yǎng)物質(zhì)的來源，也很難自凈和恢復(fù)：水體的營養(yǎng)素被水生生物吸收，成為有機體的組成部分，水生生物死亡腐爛過程，營養(yǎng)素又釋放到水體中，再次被生物利用，形成植物營養(yǎng)元素的循環(huán)。9、水體富營養(yǎng)化過程（方程式）：106CO2+16NO3+HPO4+122H2O+18H++能量+微量元素→→→→（CH2O）106（NH3）16（H3PO4）+138H2O10、水體富營養(yǎng)化主要表現(xiàn)特征：①藻種減少，藍(lán)藻和綠藻劇增，浮游生物個體數(shù)巨增（生物量擴大）。理解：一是藻種類減少；二是藍(lán)藻和綠藻劇增；三是個體數(shù)巨增。②由于浮游生物、細(xì)菌大量增加，導(dǎo)致懸浮物增多，透明度下降。理解：三個方面原因：一是浮游生物劇增；二是細(xì)菌量增加；三是懸浮物增多，導(dǎo)致透明度下降。產(chǎn)生異味的有機物質(zhì)。理解：有機物質(zhì)→→→散發(fā)異味死亡的藻類分解釋放營養(yǎng)物質(zhì)，水體的總磷（TP）、總氮（TN）不斷增加，水體PH值上升。理解：水體的氧平衡遭破壞。一是白天表層水因藻類的光合作用而獲得超過正常水體幾倍的氧。由于表層藻類的遮蓋隔離，陽光很難投射到下層水體，該層藻類光合作用很弱，水體中的氧源很不充足，只能由表層水體中的氧經(jīng)過水體對流擴散作用，得到一部分補充，溶氧量水平有限。理解：白天表層水溶氧量水平充足，由于表層藻類的遮蓋隔離，該層水體中的氧源很不充足，只能由表層水體中的氧經(jīng)過水體對流擴散作用，得到一部分補充。二是當(dāng)夜晚表層水體的光合作用停止后，水體中生物的呼吸及分解仍在進(jìn)行，導(dǎo)致水體中的溶解氧大幅度下降，甚至呈厭氧狀態(tài)。當(dāng)?shù)讓铀娜芙饨档偷搅銜r，底部沉積物附近形成還原狀態(tài)，會引起一系列不良后果：如有機物質(zhì)無機化不完全，產(chǎn)生甲烷氣體；硝酸鹽還原，發(fā)生脫氮反應(yīng)；硫酸鹽還原，產(chǎn)生H2S氣體；底泥中鐵、錳、磷等溶出等等。理解：夜晚，水體中生物的呼吸及分解仍在進(jìn)行，導(dǎo)致水體中的溶解氧大幅度下降。底部沉積物附近形成還原狀態(tài)，會引起一系列不良后果：如有機物質(zhì)無機化不完全，產(chǎn)生甲烷氣體；硝酸鹽還原，發(fā)生脫氮反應(yīng)；硫酸鹽還原，產(chǎn)生H2S氣體；底泥中鐵、錳、磷等溶出等等。在富營養(yǎng)化程度比較嚴(yán)重的水體中，頻發(fā)水華。在我國五大淡水湖之一的巢湖，幾乎每年都發(fā)生以銅綠微囊藻為主的水華，猶如水面上流動的綠漆，被風(fēng)次到沿岸水域后，有時會形成數(shù)公分厚的水華層，腐敗分解后，發(fā)出惡臭，嚴(yán)重破壞湖庫的水體功能及周圍環(huán)境。11、水體富營養(yǎng)化的危害：①有一些藻類能夠散發(fā)出腥異臭。藻類散發(fā)出的這種腥臭，向湖泊四周的空氣擴散，直接影響人們的正常生活。降低水體的透明度

。

在富營養(yǎng)水體中，生長著以藍(lán)藻、綠藻為優(yōu)勢種類的大量水藻。這些水藻浮在湖水表面，形成一層“綠色浮渣”，使水質(zhì)變得渾濁，透明度明顯降低，富營養(yǎng)嚴(yán)重的水體透明度僅有0.2米，湖水感官性狀大大下降。影響水體的溶解氧

。一是富營養(yǎng)化水體的表層，藻類白天可以獲得充足的陽光，從空氣中獲得足夠的二氧化碳進(jìn)行光合作用而放出氧氣，表層水體有充足的溶解氧；二是在富營養(yǎng)湖泊深層，表層的密集藻類使陽光難以透射至湖泊深層，而且陽光在穿射過程中因被藻類吸收而衰減，深層水體的光合作用受到限制，溶解氧來源減少；三是湖泊藻類死亡后不斷向湖底沉積，不斷地腐爛分解，也會消耗深層水體大量的溶解氧，嚴(yán)重時可能使深層水體的溶解氧消耗殆盡而呈厭氧狀態(tài)，使得需氧生物難以生存。四是厭氧狀態(tài)，可以觸發(fā)或者加速底泥積累的營養(yǎng)物質(zhì)的釋放，造成水體營養(yǎng)物質(zhì)的高負(fù)荷，形成富營養(yǎng)水體的惡性循環(huán)。理解：一是白天藻類可以獲得充足的陽光，從空氣中獲得足夠的二氧化碳進(jìn)行光合作用而放出氧氣；二是深層水體溶解氧來源減少。原因在于首先表層的密集藻類使陽光難以透射至湖泊深層，其次陽光在穿射過程中因被藻類吸收而衰減，深層水體的光合作用受到限制，溶解氧來源減少。釋放有毒物質(zhì)

。

某些藻類能夠分泌、釋放有毒性的物質(zhì)，有毒物質(zhì)進(jìn)入水體后，若被牲畜飲入體內(nèi)，可引起牲畜腸胃道疾病。研究表明，2000多種藍(lán)綠藻中有40余種可產(chǎn)生毒素，主要產(chǎn)毒藻有微囊藻、魚腥藻、顫藻及束絲藻。不同的藻株可能產(chǎn)生相同的毒素，而同一藻株也可產(chǎn)生多種不同的毒素，產(chǎn)生的毒素包括:多膚肝毒素、生物堿類神經(jīng)毒素、脂多糖內(nèi)毒素、葉碟吟類毒素等，其中又以微囊藻肝毒素(microcystin，MC)最為常見。在適宜的環(huán)境條件下，藍(lán)綠藻在水中容易形成水華，人若飲用也會發(fā)生消化道炎癥，有害人體健康，水中藍(lán)綠藻毒素與肝癌的關(guān)系尤其受到關(guān)注。理解：1、主要產(chǎn)毒藻有微囊藻、魚腥藻、顫藻及束絲藻；2、不同的藻株可能產(chǎn)生相同的毒素，而同一藻株也可產(chǎn)生多種不同的毒素；3、毒素包括:多膚肝毒素、生物堿類神經(jīng)毒素、脂多糖內(nèi)毒素、葉碟吟類毒素等。影響供水水質(zhì)并增加制水成本

。湖泊常常是生活飲用水和工業(yè)用水的供給水源。富營養(yǎng)水體在作為供給水源時，會給制水廠帶來一系列問題。首先是在夏日高溫藻類增殖旺盛的季節(jié)，過量的藻類會給制水廠在過濾過程中帶來障礙，造成自來水廠過濾池的堵塞和過濾效率降低，需要改善或增加過濾措施。其次，富營養(yǎng)水體由于缺氧而產(chǎn)生鐵、硫化氫、甲烷和氨等有毒有害物質(zhì)，同時水藻也產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)，在制水過程中，引起飲用水水質(zhì)下降，更增加了水處理的技術(shù)難度，加大了制水成本。這種富含鐵的自來水往往會散發(fā)出一種令人不快的氣味，同時還會在水管內(nèi)形成鐵銹，產(chǎn)生所謂“紅水”，使自來水完全喪失功能。目前，在西方國家，富營養(yǎng)水體已經(jīng)被禁止作為飲用水源。對水生生態(tài)的影響

。在正常情況下，水體中各種生物都處于相對平衡的狀態(tài)。但是，一旦水體受到污染而呈現(xiàn)富營養(yǎng)狀態(tài)時，這種正常的生態(tài)平衡就會被擾亂，某些種類的生物明顯減少，而另外一些生物種類則顯著增加，物種豐富度顯著減少。這種生物種類演替會導(dǎo)致水生生物的穩(wěn)定性和多樣性降低，破壞其生態(tài)平衡。影響水產(chǎn)養(yǎng)殖

。由于藻類的大量繁殖，引起水中缺氧，魚類等水生動物面臨窒息死亡的威脅。南京玄武湖就曾發(fā)生過藻類瘋長，魚類因缺氧而大量死亡的事故。同時一些資料表明，在富營養(yǎng)化的水體中，水生生物的群落、種類結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，一些耐污種的個體數(shù)猛增，相反，一些非耐污種數(shù)量減少甚至消失，一些優(yōu)質(zhì)魚類等經(jīng)濟水產(chǎn)種類也會大量減少甚至消失，而低劣種類會有所增加，使得水產(chǎn)養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益大幅度下降。影響旅游和航運。

水體一旦發(fā)生富營養(yǎng)化，因藻類大量繁殖，水體透明度下降，水質(zhì)渾濁，水面藻華聚集，臭味彌漫，嚴(yán)重影響湖庫的旅游觀光，甚至喪失旅游價值。此外，富營養(yǎng)水體中生長的大量浮游生物，還會堵塞航道，影響航運。

12、氮、磷營養(yǎng)鹽和富營養(yǎng)化之間的關(guān)系⑴氮、磷與藻類增值的關(guān)系：水生生態(tài)系統(tǒng)的組成：生物群落和環(huán)境條件.生物群落包括3部分：生產(chǎn)者(藻類和水生植物)、消費者(魚類等捕食生物)和分解者(指細(xì)菌和一部分原生動物)。在不受人工影響的湖泊生態(tài)系統(tǒng)里，生產(chǎn)者、消費者和分解者各司其職，在太陽能的驅(qū)動下，三者進(jìn)行著規(guī)模與環(huán)境條件的平衡。然而人類的活動打破了這種天然的平衡，大量的營養(yǎng)鹽進(jìn)入水體，在合適條件下使藻類大量繁殖。a富營養(yǎng)化的關(guān)鍵過程是浮游藻類。（丹麥著名生態(tài)學(xué)家Jorgensen(1983年)指出浮游藻類的生長是富營養(yǎng)化的關(guān)鍵過程。）b氮、磷負(fù)荷及其它因素與浮游藻類生產(chǎn)力的相互作用和關(guān)系。根據(jù)OECD研究的結(jié)果，80%的湖泊富營養(yǎng)化受磷元素的制約，大約10%的湖泊與氮元素有關(guān)，余下10%的湖泊與其它因素有關(guān)。c根據(jù)對藻類化學(xué)成分進(jìn)行的分析研究，提出了藻類的“經(jīng)驗分子式”為C106H263O110N16P。d般來說，氮和磷被認(rèn)為是主要的營養(yǎng)元素，特別是磷對湖泊的富營養(yǎng)化具有特殊的作用。一是利貝希最小值定律(Liebig

law

of

the

minimum)指出，植物生長取決于外界提供給它的所需養(yǎng)料中數(shù)量最少的一種。二是在藻類分子量中所占的重量百分比最小的兩種元素氮和磷，特別是磷是控制湖泊藻類生長的主要因素。e磷：由于植物細(xì)胞里的磷直接參加光合作用和呼吸、酶系統(tǒng)的活性化、能量轉(zhuǎn)化，以及氮、碳水化合物和脂類化合物的交換等過程。藻類多半利用以磷酸鹽、磷酸氫鹽和磷酸二氫鹽等溶解形式的磷，但也可以吸收有機磷化合物。f氮：大部分氮則是與水體中的生物如藻類、微生物、水中真菌類、動物區(qū)系代表種類及高等水生植物等的有機物死亡時，三種走向：一是含氮的有機物質(zhì)部分被礦質(zhì)化，然后進(jìn)入水體深層，或集聚在水底沉積物中；二是頗大一部分含氮有機物質(zhì)沉降到水底，形成營養(yǎng)碎屑，促使淤泥沉積物的生成；三是還有一部分有機物質(zhì)參加循環(huán)，從而改變了水域中水生生物群落的營養(yǎng)水平。

理解：一是藻類的“經(jīng)驗分子式”為C106H263O110N16P；二是磷對湖泊的富營養(yǎng)化具有特殊的作用。首先利貝希最小值定律(Liebig

law

of

the

minimum)指出，植物生長取決于外界提供給它的所需養(yǎng)料中數(shù)量最少的一種。第二在藻類分子量中所占的重量百分比最小的兩種元素氮和磷，特別是磷是控制湖泊藻類生長的主要因素。13、磷和水體的富營養(yǎng)化⑴自然界中的磷主要來源：磷酸鹽礦、動物糞便以及化石等天然磷酸鹽沉積物。⑵大量儲藏在地球表面的磷被挖掘出來作為原料制造成化肥，這些化肥在世界范圍內(nèi)被過度地使用。還有大量的磷是施加飼養(yǎng)動物的糞便進(jìn)入土地的，這些以化肥或動物糞便形式施加到土地中的磷遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了土地中產(chǎn)出的磷，這些多余的磷年復(fù)一年地累積在土壤中，然后再通過地表徑流進(jìn)入地表水中。這是水體中的磷負(fù)荷增高的主要原因。由于環(huán)境因素造成水體磷濃度的變化又通過藻類生物量表現(xiàn)出來。14、氮與水體富營養(yǎng)化

⑴氮的來源：一是自然界中的氮主要是以氮氣的形式儲藏在大氣中。大氣圈中的氮氣為具有固氮能力的植物與藻類提供了豐富的來源。通過固氮作用把大氣中的氮轉(zhuǎn)化為能被水生植物吸收和利用的硝酸鹽形式。二是人類的行為改變了自然界中的氮循環(huán)。1、工業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致了化肥與農(nóng)藥的增長，由于人為原因被固定到陸地生態(tài)系統(tǒng)中的氮的總量是其它各種自然原因固定的氮的總量之和。2、大量的氮以動物糞便的形式被施加到耕地中，所有被應(yīng)用到土地中的氮，只要很少一部分就可以滿足植物生長的需要，剩余的氮可能積累在土壤中，或從土地中轉(zhuǎn)移到地表水中，或遷移到地下水中，或通過氨的揮發(fā)作用生成NO2進(jìn)入到大氣中。3、汽油、煤等化石燃料的燃燒也使大量的氮進(jìn)入到大氣中，而它們中的很大一部分最終以降水的形式又回到水體中。

⑵由于水體中的某些藻類具有固氮能力，當(dāng)環(huán)境中的氮減少時，它們可以自己把大氣中的氮通過固氮作用轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。因此，與磷元素相比，氮作為湖泊富營養(yǎng)化的限制因素，處于次要地位。15、氮、磷比值與藻類增殖

氮、磷濃度的比值與藻類增殖有著密切關(guān)系。日本湖泊學(xué)家板本曾經(jīng)研究指出，當(dāng)湖水的總氮和總磷濃度的比值在10一25:1的范圍時，藻類生長與氮、磷濃度存在著直線相關(guān)關(guān)系。日本另一位湖泊學(xué)家合田健進(jìn)而提出，湖水的總氮和總磷濃度的比值在12一13:1時，最適宜于藻類增殖。

16、富營養(yǎng)化水體的特征

①

pH值

水華大多暴發(fā)在pH值為弱堿性或堿性的水體中。在天然水體中，氫離子的濃度并不取決于水分子的離解，而主要取決于水中CO32－、HC03－、CO2的對比關(guān)系。在富營養(yǎng)化水體中，隨著富營養(yǎng)化的發(fā)展，水的pH值呈現(xiàn)隨藻類生長而顯著增高的趨勢。這是由于藻類光合作用消耗水中的CO2，致使水中氫離子減少，pH值升高。

②透明度(SD)

a使用塞氏盤(Secchi

Disc)觀測水體透明度，能直觀反映水體清澈和混濁程度。透明度與太陽輻射、水體的理化性質(zhì)、懸浮物組成與含量以及氣象狀況等有密切關(guān)系。

b通常情況下，深水的透明度比淺水的透明度大。在同一湖泊中，對于中小型湖泊來說，一般是湖心透明度大，邊緣小。由于大部分湖泊的透明度呈現(xiàn)隨藻類繁殖而明顯下降的趨勢，所以在富營養(yǎng)化水體中，水體的透明度一般都與反映藻類生長的葉綠素a指標(biāo)呈現(xiàn)相反的變化趨勢。國際上通常認(rèn)為透明度小于0.5m是富營養(yǎng)化湖泊的重要特征。

③

顏色

嚴(yán)重富營養(yǎng)化水體由于藻類的大量增殖，因優(yōu)勢藻種不同而使水體具有不同的顏色，如褐色、綠色、黃綠色、紅色、乳白色、藍(lán)色、藍(lán)綠色等，。帶色藻類飄浮在水面象油漆一樣，影響景觀。

④氣味

富營養(yǎng)化的水體中會因藻類散發(fā)出陣陣腥臭，由于底層嚴(yán)重缺氧，厭氧微生物繁殖分解產(chǎn)生H2S，所以常常伴有臭皮蛋味的惡臭。

⑤溶解氛(DO)

溶解氧是湖泊水體與大氣交換平衡以及經(jīng)化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng)后，溶解在水中的氧。潔凈水體中的DO一般接近飽和，如果水體受到有機物質(zhì)和還原性物質(zhì)污染時，DO會低于飽和值，尤其當(dāng)藻類在水面形成遮光阻氣層時，影響大氣氧和水中氧的正常平衡以及水生植物的光合作用受阻，會使深層DO大幅度降低，甚至趨于零值，于是厭氧微生物繁殖，水質(zhì)惡化，魚蝦等水生生物會因缺氧而死亡。理解：

藻類在水面形成遮光阻氣層在藻類大量繁殖季節(jié)，水體表層因水生植物光合作用所造成的DO過飽和，而深層水因藻類死亡耗氧所致的缺氧狀態(tài)是富營養(yǎng)化水體的典型征兆。研究結(jié)果還表明，在淺水湖泊中，平均深度小于2m的情況下，由于易受風(fēng)的混合作用，表底層水交換強烈，故不呈現(xiàn)明顯的DO分層及底層缺氧狀態(tài)。

理解：平均深度小于2m的情況下，不呈現(xiàn)明顯的DO分層及底層缺氧狀態(tài)。

6

葉綠素a(chla)

所有處于富營養(yǎng)化狀態(tài)中的湖泊或水庫，其表征藻類生長的指標(biāo)Chla的年均值都處于較高的水平。世界經(jīng)濟合作與開發(fā)組織(OECD)就規(guī)定了湖泊營養(yǎng)狀態(tài)的Chla劃分標(biāo)準(zhǔn)，大于78mg/L為重富營型。

大量研究表明，葉綠素a含量隨季節(jié)變化較為明顯，其年均變化動態(tài)大致可劃分為峰形、臺型和峰臺形。在富營養(yǎng)化程度較低的水體中，其Chla年變化幅度很小，僅在夏秋生長季內(nèi)出現(xiàn)一個小高峰。而對重富營養(yǎng)水體，Chla的年變化幅度則較大，在一年中有兩個高峰。對于溫帶地區(qū)的富營養(yǎng)湖泊，Chla的變化峰值集中出現(xiàn)在夏、秋生長季節(jié)內(nèi)，在同一數(shù)量上波動，秋末開始下降，冬天甚至到初春的Chla值都處于明顯的低值水平，其年變動曲線呈現(xiàn)夏、秋為高臺形和冬季為低谷形。對于亞熱帶地區(qū)的富營養(yǎng)化湖泊，一年四季中Chla的峰值交替出現(xiàn)，其年變動曲線呈多峰形。理解：

葉綠素a(chla)

，大于78mg/L為重富營型。

7

CODMn

富營養(yǎng)化水體中浮游植物強烈的光合作用生成了大量的有機體，使水體的化學(xué)耗氧量明顯增高。楊曉珊通過對滇池外海chla與CODM。關(guān)系研究，認(rèn)為二者線性相關(guān)。此外，一般情況下湖泊水域的CODMn。年變化趨勢還與藻類的生長相呼應(yīng)，在夏季達(dá)到峰值。17、水體富營養(yǎng)化防治⑴水體發(fā)生富營養(yǎng)化是由過量的營養(yǎng)鹽匯入水體并在適宜的氣象、水文條件下植物性浮游生物迅速增長而造成的。一般情況下，氣象、水文等自然因素難以控制，防治措施主要集中在防止人類各種不合理的活動，減少和切斷營養(yǎng)鹽來源和通道。⑵國內(nèi)所采用的方法：①控制氮、磷等營養(yǎng)物的流入

通過工藝改革、產(chǎn)品改進(jìn)，減少廢水中磷的含量。把洗滌劑中支鏈型烷基苯磺鈉改為磷酸鹽的代用品；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上合理控制施肥量，污水分流；投餌養(yǎng)殖時，做好養(yǎng)殖規(guī)劃，兼顧經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，把生態(tài)效益放在首位。②物理方法治理

池塘、水庫加強水的交換，當(dāng)有合適水源時可引入，以起到稀釋的作用，帶出氮、磷物質(zhì)以及藻類；深水湖泊或水庫中，設(shè)法將深層水排出，降低富營養(yǎng)化程度；湖泊中采用機械方法進(jìn)行曝氣和促進(jìn)水的流動，可起到底泥釋放磷，改善氧氣狀況，加強礦化作用，降低浮游植物光合作用等效果；一般情況下藻類密度較小，因而其絮體不易沉淀，采用氣浮可以取得較好的除藻效果；富營養(yǎng)化后藍(lán)藻類“水華”氮含量很高，可收集用于化肥、飼料，減少水體氮、磷負(fù)荷。③化學(xué)方法防治

常用的除草劑有硫酸銅、二氧化氛等。二氧化氛除草效果較好，但成本較高?；瘜W(xué)藥濟法應(yīng)用較為靈活，但使水體增加了新的對魚健康不利的化學(xué)物質(zhì)。④生物防治

微生物是降解廢水、廢物的主力軍，利用經(jīng)過遺傳工程改造的微生物將成為治理環(huán)境污染、保持生態(tài)平衡的最有效的方法。如硝化細(xì)菌可去氮去碳，殺滅病毒，降解農(nóng)藥，絮凝水體重金屬及有機殘物、降解污泥等。⑤生態(tài)防治

生態(tài)學(xué)方法即從生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行調(diào)整，從營養(yǎng)環(huán)節(jié)來控制富營養(yǎng)化，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)變?yōu)槿祟愋枰慕K極產(chǎn)品(如魚等水產(chǎn)品)而不是“水華”。利用濾食性魚類直接吞食藍(lán)藻可以作為一種生物操作方法的生物防治途徑。水生高等植物和藻類在光能和營養(yǎng)物質(zhì)上是竟?fàn)幷?，在湖泊種植大型水生植物，如蓮藕、曹蒲等可以抑制浮游植物的生長，對改進(jìn)水質(zhì)感觀性狀有利。⑥綜合防治

實踐中通常是多種方法同時使用，既控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)的輸入，又減少內(nèi)源性物質(zhì)的負(fù)荷，水體一但富營養(yǎng)化，及時去除污水中的營養(yǎng)物質(zhì)。18、富營養(yǎng)化評價指標(biāo)

：主要分為物理、化學(xué)和生物學(xué)指標(biāo)。

⑴

物理指標(biāo)中最為常用的是透明度。

⑵化學(xué)指標(biāo)：溶解氧、二氧化碳、氮、磷等化學(xué)物質(zhì)量和COD。其中常用指標(biāo)是COD和總氮、總磷。COD只能反映出水體中總的有機物含量，而真正限制水體中藻類生長的因素是氮和磷，所以總氮和總磷這兩個評價指標(biāo)的測定才能正確反映出水體的生物生產(chǎn)力的潛在水平，對水體的富營養(yǎng)化判斷及防治起到較好的指示作用。

⑶生物學(xué)指標(biāo)：主要是指由于富營養(yǎng)化而出現(xiàn)的優(yōu)勢生物的種類和數(shù)量，根據(jù)浮游藻類優(yōu)勢種群的變化可以評價富營養(yǎng)化的狀態(tài)。也有將生物量(BIO)作為生物學(xué)指標(biāo)來評價水體富營養(yǎng)狀態(tài)的。當(dāng)然，由于浮游生物出現(xiàn)狀況依環(huán)境的不同而變得復(fù)雜化，而且在判定時需要相當(dāng)?shù)膶I(yè)知識，判定方法復(fù)雜，因此在富營養(yǎng)化狀態(tài)的評價中，生物學(xué)指標(biāo)的使用并不普遍。

19、富營養(yǎng)化的評價標(biāo)準(zhǔn)

通常所使用的理化指標(biāo)主要有水體營養(yǎng)物質(zhì)濃度，藻類所含葉綠素a的量，水體透明度以及溶解氧等。目前較常用的標(biāo)準(zhǔn)有沃倫威德負(fù)荷量標(biāo)準(zhǔn)，捷爾吉森判別標(biāo)準(zhǔn)等20、藻類和一些光合細(xì)菌能利用無機鹽類制造有機物，在適宜的光照、溫度、pH和充足的營養(yǎng)物質(zhì)的條件下，天然水體中的藻類可通過光合作用合成自身的原生質(zhì)。根據(jù)對藻類化學(xué)成分進(jìn)行的分析研究，得到藻類的經(jīng)驗分子式為C104H263O176N16P，可見碳、氮、磷是藻類繁殖所需的重要營養(yǎng)元素。藻類可以利用水中溶解的二氧化碳和有機物分解產(chǎn)生的二氧化碳作為自身生長所需要的碳源，而氮和磷則是藻類生長的限制性因素。一般認(rèn)為磷是限制藻類增殖的最重要因子，水體中磷含量通常被作為富營養(yǎng)化的標(biāo)志。理解：一是藻類和一些光合細(xì)菌在適宜的光照、溫度、酸堿度的條件下，天然水體中的它們可以通過光合作用合成自身的原生質(zhì)；二是藻類的經(jīng)驗分子式：C104H263O176N16P；三是來源：碳源來自空氣的溶解和有機質(zhì)的分解兩個方面。氮磷是藻類生長的限制性因素，尤其磷含量通常被作為水體富營養(yǎng)化的標(biāo)志。21、對水生植物的影響富營養(yǎng)化能促使水中表層浮游藻類的生長繁殖，由于瘋長的藻類覆蓋于水體表面，使得陽光難以穿透水層，從而影響深層水體中高等水生植物的光合作用。此外，在富營養(yǎng)水體中，浮游藻類的生產(chǎn)力提高，除了遮光作用外，附生藻類還可在高等水生植物表面形成一個高O2、高pH、低CO2的環(huán)境，也不利于沉水植物的光合作用，使其生長受到限制。同時，也使得水體中養(yǎng)分循環(huán)加快，水體沉積物穩(wěn)定性下降，不利于沉水植物扎根。富營養(yǎng)水體中的厭氧菌及化能合成菌的代謝產(chǎn)物對水草根系有毒害作用，也不利于沉水植物的種子萌芽。理解：一是表層浮游藻類瘋長，O2充足（高O2、高pH、低CO2的環(huán)境）；二是針對深層水體中高等水生植物（沉水植物）影響：①遮光作用，沉水植物光合作用受阻；②厭氧菌及化能合成菌的代謝產(chǎn)物對水草根系有毒害作用。22、對水生動物的影響首先，在富營養(yǎng)水體中，深層水體中的溶解氧不斷地被大量死亡藻類的分解所消耗，又由于光合作用微弱無法產(chǎn)生新的溶解氧作為補充，因而導(dǎo)致深層極低的溶氧水平，有時甚至出現(xiàn)厭氧狀態(tài)。生活于深層水體的水生動物，如魚類等，由于得不到適量的氧而使呼吸作用受到抑制，無法進(jìn)行正常的代謝活動，最終導(dǎo)致死亡。其次，富營養(yǎng)水體中的一些藻類能分泌和釋放毒素，引起水體中水生動物中毒死亡。研究發(fā)現(xiàn)，微囊藻毒素和節(jié)球藻毒素能導(dǎo)致肝細(xì)胞收縮分離，大量血液進(jìn)入肝組織，肝充血腫大，致使動物失血休克或死亡。23、

對水生生物群落結(jié)構(gòu)的影響在水體富營養(yǎng)化過程中，水生生物群落包括水生植物群落和水生動物群落都會發(fā)生演替，使原有群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。對水生植物群落結(jié)構(gòu)的影響富營養(yǎng)化過程可以看做是水體中水生植物群落由大型水生植物占優(yōu)勢向浮游植物占優(yōu)勢轉(zhuǎn)變的過程。隨著水體富營養(yǎng)化的發(fā)生和發(fā)展，耐污能力強的物種得到大發(fā)展，取代了原有的優(yōu)勢物種形成單優(yōu)勢群落，群落結(jié)構(gòu)不斷簡化。與此同時，浮游藻類的個體數(shù)量迅速增加，但種類逐漸減少，藻類的爆發(fā)性繁殖最終導(dǎo)致“水華”的發(fā)生。理解：一是富營養(yǎng)化過程可以看做是水體中水生植物群落由大型水生植物占優(yōu)勢向浮游植物占優(yōu)勢轉(zhuǎn)變的過程；二是耐污能力強的物種取代了原有的優(yōu)勢物種形成單優(yōu)勢群落；三是種類逐漸減少；四是浮游藻類的個體數(shù)量迅速增加，藻類的爆發(fā)性繁殖最終導(dǎo)致“水華”的發(fā)生。對水生動物群落結(jié)構(gòu)的影響在淡水生態(tài)系統(tǒng)中，水生動物主要有浮游動物、底棲動物以及魚類等。目前研究最多的是水體富營養(yǎng)化過程中浮游動物群落和底棲動物群落的變化情況。研究表明，水體營養(yǎng)狀況與浮游動物生物量呈顯著正相關(guān)，且隨著富營養(yǎng)化的發(fā)生，群落優(yōu)勢種類逐漸由清水型向耐污性和寡污性種類轉(zhuǎn)變。以武漢東湖為例，原生動物群落優(yōu)勢種也隨水體富營養(yǎng)化而發(fā)生演替。在低營養(yǎng)水體中，優(yōu)勢種為球砂殼蟲；在中營養(yǎng)水體中，優(yōu)勢種既有耐污性種類點鐘蟲，也有寡污性種類透明麻鈴蟲；在富營養(yǎng)水體中，耐污性的單環(huán)櫛毛蟲和喇叭蟲已演替成為特有的優(yōu)勢種。大型底棲動物的物種多樣性與水體營養(yǎng)水平呈相反趨勢，富營養(yǎng)化導(dǎo)致多樣性明顯降低，而耐污種群急增。以武漢東湖為例，在水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重時，常發(fā)現(xiàn)大量的霍甫水絲蚓個體，這主要歸因于該種類能耐受由于有機物大量分解而造成的低氧甚至缺氧環(huán)境，而其他底棲動物在這種環(huán)境下往往受到抑制甚至死亡。對水生生態(tài)系統(tǒng)功能的影響在一般正常的情況下，水生生態(tài)系統(tǒng)中各種生物都能處于相對平衡的狀態(tài)，但是，水體一旦受到污染而呈現(xiàn)富營養(yǎng)狀態(tài)時，正常的生態(tài)平衡就會被擾亂，而使水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能受到破壞。在營養(yǎng)水平較高時，水體中產(chǎn)生表面積/體積比低的浮游動物不能攝食的大型藻類，且水體渾濁不利于靠視覺定位的兇猛性魚類捕食，從而減輕了對攝食浮游動物和底棲動物的魚類的捕食壓力，導(dǎo)致濾食效率較高的大型浮游動物（如枝角類）的種群減少，減少了其對藻類的濾食。此外，沉水大型植物消失后，為大型浮游動物、螺類和魚類等提供附著基質(zhì)、隱蔽所和產(chǎn)卵場所的功能隨之消失，引起附植生物和著生動物的減少，最終致使水生生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性下降。而生物多樣性的降低必將導(dǎo)致水生生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，從而破壞水生生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)平衡。理解：一是大型藻類滋生；二是濾食效率較高的浮游動物（如枝角類）種群減少；三是水體渾濁不利于靠視覺定位的兇猛性魚類捕食浮游動物和底棲動物；四是沉水大型植物消失后，這樣為大型浮游動物、螺類和魚類等提供附著基質(zhì)、隱蔽場所和產(chǎn)卵場所的功能也隨之消失；五是附植生物和著生動物也在減少。六、藻類的光合作用對ＰＨ值和Ｏ2的影響1、原理：①碳酸平衡方程式：CO2（ｇ）=CO2（aｑ）；ＫＨ=10-1.5CO2（aｑ）+Ｈ2Ｏ=Ｈ2CＯ3（aｑ）；Ｋ1=10-2.8……⑴Ｈ2CＯ3=ＨCＯ3-+Ｈ+;Ｋ2=10-3.5……⑵ＨCＯ3-=CＯ32-+Ｈ+;Ｋ3=10-10.3……⑶②光合作用：CO2+Ｈ2Ｏ→→→光→→→｛CＨ2Ｏ｝+Ｏ2ＨCＯ3-+Ｈ2Ｏ→→→光→→→｛CＨ2Ｏ｝+ＨＯ-+Ｏ2上述可以反映：一是“碳”由碳酸氫鹽（ＨCＯ3-）形式存在參與光合作用；二是在富營養(yǎng)化的水體，光合作用強烈，向水中釋放大量的ＨＯ-和Ｏ2；三是在碳酸平衡和光合作用中，前者有Ｈ+產(chǎn)生，后者有ＨＯ-釋放，但是光合作用是主要參與平衡反應(yīng)的，由于釋放到水體中的ＨＯ-和Ｏ2不斷增加，水體ＰＨ值也相應(yīng)地升高。2、結(jié)論：一是水體的葉綠素ａ濃度升高，那么Ｏ2和ＰＨ值兩項也相應(yīng)提高；二是在不同時段，Ｏ2和ＰＨ值會有波動。每天早晨到下午，隨著光合作用的強度的增加，Ｏ2和ＰＨ值呈明顯的上升趨勢，一般在午后3～4時達(dá)到高峰，當(dāng)日傍晚到第二天早晨，隨著光合作用的減弱，Ｏ2和ＰＨ值也相應(yīng)降低；三是Ｏ2和ＰＨ值呈高度線性關(guān)系；四是Ｏ2和ＰＨ值可以間接反應(yīng)水體中的葉綠素ａ的水平。七、富營養(yǎng)化問題1、富營養(yǎng)化定義：N、P等植物性營養(yǎng)元素，排入到流速緩慢、更新周期長的地表水體，使藻類等水生生物大量生長繁殖，有機物的產(chǎn)生速度大于消耗速度，水體中有機物蓄積，破壞水生生物平衡的過程。理解：一是營養(yǎng)元素：植物性營養(yǎng)元素，C、N、P等；二是反應(yīng)流速問題：流速緩慢、更新周期長的地表水體；三是藻類等水生植物大量繁殖；四是有機物的產(chǎn)生速度大于其分解消耗速度。水環(huán)境因子：TN、TP、溫度、光照、PH值、流速、DO等方面的綜合因素。流速室內(nèi)紊流對水體富營養(yǎng)化影響的模擬實驗藻類生長的臨界值在1000轉(zhuǎn)/分；室外天然水體富營養(yǎng)化影響的模擬實驗藻類生長的臨界值在0.08～0.1m/s.流速的臨界值在0.092m/s.㈠水體富營養(yǎng)化的表現(xiàn)特征（其一表述）：⑴藻種減少，藍(lán)藻、綠藻大量繁殖，浮游生物個體數(shù)大量劇增。理解：一是藻種類減少；二是藍(lán)藻、綠藻增生；三是個體數(shù)大量劇增（生物量增大）。⑵水體中的藻類、細(xì)菌大量增生，導(dǎo)致水體的懸浮物增多，水體透明度下降。理解：透明度下降三個方面原因：一是藻類；二是細(xì)菌；三是懸浮物；四是后果：ＳＤ下降。⑶產(chǎn)生有異味的有機物質(zhì)。理解：例如某些產(chǎn)生異味藻類。⑷死亡的藻類殘體分解釋放出營養(yǎng)物質(zhì)，水體中總氮、總磷豐富，ph值增高。理解：一是藻類殘體；二是營養(yǎng)物質(zhì)含總磷、總氮；三是酸堿度提高的原因在于光合作用強烈所導(dǎo)致的。⑸水體的氧平衡：白天，表層水體的溶氧因藻類的光合作用因素溶氧水平是正常水體的幾倍，下層水體由于表層藻類的遮蓋隔離，陽光較難投射到深層，光合作用強度較弱，溶氧水平較低，只能由表層的溶氧經(jīng)水體的對流擴散作用給予補充，溶氧量有限；夜晚，光合作用停止，生物的呼吸，有機物的分解耗氧仍在進(jìn)行，導(dǎo)致水體溶氧量大幅下降，甚至呈缺氧狀態(tài)。理解：氧平衡的日變化特征，稱氧平衡遭破壞。一是白天，表層水由于光合作用，溶氧量充足；二是下層水體由于表層藻類的遮蓋隔離，沉水植物光合作用強度衰減，溶氧水平不足；三是下層水體溶氧不足只能靠表層的溶氧經(jīng)水體對流得以補充；四是夜間，光合作用停止，生物呼吸、有機物分解耗氧仍在繼續(xù)，導(dǎo)致水體溶氧量大幅下降。⑹湖庫富營養(yǎng)化的表現(xiàn)：①腥臭味。某些藻類會散發(fā)出腥臭味。一是由于向湖庫四周擴散，直接影響人類的正常生活；二是水體散發(fā)出難聞的氣味，影響水體質(zhì)量。②降低水體的透明度.水體表層增殖大量藍(lán)、綠藻，形成一道綠色浮渣，透明度大幅下降。③溶氧水平的改變。觸發(fā)或加速底泥營養(yǎng)物質(zhì)的釋放，水體形成營養(yǎng)物質(zhì)的高負(fù)荷，富營養(yǎng)水體惡性循環(huán)。理解：一是觸發(fā)或加速底泥營養(yǎng)物質(zhì)的釋放；二是高負(fù)荷的營養(yǎng)物質(zhì)；三是水體富營養(yǎng)化狀態(tài)惡性循環(huán)。④有毒物質(zhì)的釋放。2000多種藍(lán)綠藻有40多種可以產(chǎn)生毒素。主要產(chǎn)毒素澡：銅綠微囊藻、魚腥草、澡、束絲澡。毒素：多肽肝毒素、生物堿類神經(jīng)毒素、脂多糖內(nèi)毒素、葉嘌呤類毒素等。理解：一是40多種澡可以產(chǎn)生毒素；二是主要產(chǎn)毒素澡：銅綠微囊藻、魚腥草、澡、束絲澡。三是毒素種類：多肽肝毒素、生物堿類神經(jīng)毒素、脂多糖內(nèi)毒素、葉嘌呤類毒素等。⑤影響供水水質(zhì)和增加制水成本。一是在夏季高溫季節(jié)，藻類增值旺盛，造成過濾設(shè)施堵塞和過濾效率降低；二是富營養(yǎng)化的水體由于缺氧，產(chǎn)生Fe、H2s、CH4、NH3等有害物質(zhì)，一些藻類產(chǎn)生的有毒物質(zhì)，導(dǎo)致飲用水的水質(zhì)下降，增加了水處理的技術(shù)難度。水管內(nèi)形成鐵銹，形成紅水，完全喪失飲用水功能。理解：一是堵塞；二是由于缺氧，產(chǎn)生有毒物質(zhì)。例如：水體缺氧，產(chǎn)生Fe、H2s、CH4、NH3等；一些藻類產(chǎn)生的有毒物質(zhì)⑥水生生態(tài)的影響。某些種類的生物明顯減少，另一些種類顯著增加，物種豐富度減少，這樣生物種類演替導(dǎo)致水生生物的穩(wěn)定性和多樣性降低，破壞了生態(tài)平衡。理解：生物種類的演替。影響水產(chǎn)養(yǎng)殖。一是缺氧；二是水生生物的種類、結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。耐污種類個體數(shù)劇增，非耐污種類減少甚至消失；三是一些優(yōu)質(zhì)魚類減少甚至消失，低劣種類會增加。影響旅游和航運。一是影響旅游風(fēng)光；二是堵塞航道。㈡富營養(yǎng)化水體的特征（其二表述）：⑴水中的藻類或大型水生植物過度生長。⑵理化特征ＰH值：一是現(xiàn)象：水華往往發(fā)生在弱堿性或堿性的水體中，富營養(yǎng)化的水體，隨著藻類增長，呈現(xiàn)ＰH值逐步增高的趨勢。二是原因：1、天然水體中，H+的濃度非取決于H2O的離解，主要取決于水體中的CO32-、HCO3-、CO2；2、藻類的光合作用消耗了水體中的CO2，致使水體中的H+濃度減少，ＰH值升高。理解：①碳酸平衡方程式：CO2（aｑ）+Ｈ2Ｏ=Ｈ2CＯ3（aｑ）；Ｋ1=10-2.8……⑴Ｈ2CＯ3=ＨCＯ3-+Ｈ+;Ｋ2=10-3.5……⑵ＨCＯ3-=CＯ32-+Ｈ+;Ｋ3=10-10.3……⑶②光合作用：CO2+Ｈ2Ｏ→→→光→→→｛CＨ2Ｏ｝+Ｏ2ＨCＯ3-+Ｈ2Ｏ→→→光→→→｛CＨ2Ｏ｝+ＨＯ-+Ｏ2SD（透明度）:一是概念：直接反應(yīng)水體透明或渾濁的程度。它是描述水體光學(xué)的一個主要參數(shù)，也是評價水體富營養(yǎng)化的重要指標(biāo)。二是測量工具：塞氏盤。三是影響因素：太陽輻射、水體理化性質(zhì)、懸浮物的組成及含量、氣象狀況等。三是通常情況下，深水的透明度比淺水的大。四是水體的透明度與反應(yīng)藻類生長的葉綠素a的指標(biāo)呈相反的變化趨勢。國際上通常認(rèn)為，富營養(yǎng)化的臨界透明度在0.5m.顏色：由于優(yōu)勢藻類不同，水體呈現(xiàn)不同的顏色。氣味：一是藻類散發(fā)出陣陣腥臭；二是底層缺氧，厭氧性微生物繁殖分解產(chǎn)生H2S，伴有臭皮蛋的氣味。DO（溶解氧）：ⅰ耗氧因子：一是有機物；二是還原性物質(zhì)；三是浮游植物的遮光阻氣層的影響。阻氣即影響大氣氧同水中氧的平衡；遮光即導(dǎo)致深層水生植物的光合作用受阻。ⅱ研究結(jié)果表明：淺型湖泊，平均深度小于2m的情況下，由于受風(fēng)的混合作用，表底層水交換強烈，不會出現(xiàn)溶氧分層和底層缺氧現(xiàn)象。葉綠素a（chla）ⅰ藻類生長指標(biāo)：葉綠素a（chla）ⅱ世界經(jīng)濟合作及開發(fā)組織規(guī)定：水庫湖泊富營養(yǎng)化葉綠素a（chla）的劃分指標(biāo)：>78㎎／L的呈富營養(yǎng)狀態(tài)。ⅲ葉綠素a（chla）隨季節(jié)變化：一是在富營養(yǎng)化程度較低的水體中，chla的季節(jié)變化幅度較小，僅在夏秋生長季節(jié)出現(xiàn)一個小高峰。在富營養(yǎng)化程度較重的水體中，chla的季節(jié)變化幅度較大，僅在夏秋生長季節(jié)出現(xiàn)兩個高峰；二是在溫帶地區(qū)的富營養(yǎng)型水體，變化峰值集中出現(xiàn)在夏秋生長季節(jié)，秋末開始下降，冬季、初春chla處于明顯的低值水平；三是亞熱帶地區(qū)的富營養(yǎng)化水體一年四季中chla峰值交替出現(xiàn)，年變化曲線呈多峰型?；瘜W(xué)耗氧量（COD）ⅰ化學(xué)耗氧量（COD）同藻類的葉綠素a（chla）及有機物呈線性關(guān)系。ⅱ概念：化學(xué)耗氧量（ChemicalOxygenDemand，即COD，）是指在強酸并加熱條件下，用重鉻酸鉀作為氧化劑處理水樣時所消耗氧化劑的量，以氧的mg/L來表示。化學(xué)耗氧量常作為評價有機物相對含量的綜合指標(biāo)，CODCr是我國實施排放總量控制的指標(biāo)之一。ⅲ還原性物質(zhì)：就是應(yīng)氧化的物質(zhì)。還原性物質(zhì)主要包括有機物和硝酸鹽、硫化物等無機物。ⅳ由于有機物污染極為普遍，故通常以COD作為有機污染物的綜合指標(biāo)。6、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀①風(fēng)速：朱永春等研究表明：臨界風(fēng)速為3m/s.風(fēng)速小于臨界風(fēng)速時，藻類順著風(fēng)向大量聚集形成水華；風(fēng)速大于臨界風(fēng)向，藻類在波浪、風(fēng)撓動及平均環(huán)流的共同作用下沉入水底，抑制了藻類的形成。理解：臨界風(fēng)速3m/s.②流速：一般認(rèn)為流速在0.2m/s.以下時，由于水體的交換作用減弱，極易有大量浮游植物生長。王紅平、夏軍、謝平、竇明等認(rèn)為，漢江中的藻類濃度和流速呈指數(shù)關(guān)系，數(shù)學(xué)模型：a=m*e*x*p(k/v),常數(shù)m=8.09759k=0.9054r=0.9244理解：臨界流速在0.2m/s.③修建大壩影響水體富營養(yǎng)化的發(fā)生。一是由于大壩的修建改變了水體的力學(xué)條件，阻止了沉積物向下游輸送，營養(yǎng)鹽則在壩前累積，水體的流速緩慢，氮磷肥不斷累積，在適宜的氣候條件下藻類將迅速生長，水體濁度增加，透明度降低，水質(zhì)下降，導(dǎo)致水華的暴發(fā)；二是水位升高，水流放緩，沉積物增加，濁度變小，透明度升高，光線透射率增強，有利于藻類的光合作用。說明：地表水含河流、湖泊、水庫、河口、海洋；環(huán)境因子：物理因素含營養(yǎng)鹽、光照、溫度等；水體的動力因素含熱分層、周期性消層、進(jìn)出水口位置、流量變化等。理解：一是流速緩慢，阻止沉積物向下游輸送，氮磷肥不斷累積；二是水位升高，濁度變小，光線透射率增強。7.影響水體富營養(yǎng)化的相關(guān)因素⑴水體力學(xué)因素：水位、流速、水深、流量、水體的更新周期、庫容量等。流速：一是在相同條件下，流速大的區(qū)域，流量大，藻類生長密度低；非主航道水淺，流速慢，藻類生長密度高，二是對浮游植物的種類分布起作用。例如：微流水對硅藻生長有利；停滯水體最有利于藍(lán)綠藻繁殖。理解：流速影響藻類的密度和種類組成。水深：一是水深各異，接受光照強度不同，水溫就有高低差異，導(dǎo)致水體生產(chǎn)力高低懸殊之別。通常深水庫生產(chǎn)力水平較低，淺水庫生產(chǎn)力水平較高。二是水體營養(yǎng)物質(zhì)濃度的調(diào)節(jié)。若兩個水庫的表面積一樣，深水庫比淺水庫更能接納營養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷。理解：在兩個水庫的表面積一樣時，深水庫比淺水庫更能接納營養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷。⑵水溫生長率問題。在營養(yǎng)鹽、光照處于適宜情況下，水溫處于10～20℃，每升高10℃浮游植物的生長率（Qm）就增大一倍多。一般藻類的生長率在一天內(nèi)0.4～2代之間。水溫的適應(yīng)范圍：藍(lán)藻的最適生長溫度在25～35℃。不同種類的藍(lán)藻適溫范圍不一：一般6月份魚腥草形成水華，當(dāng)溫升21.4℃時該水華消失。三月份，銅綠微囊藻、水華束絲澡會形成水華，當(dāng)水溫達(dá)24℃時，銅綠微囊藻（最適水溫30～35℃）取代水華束絲澡；硅藻的生長溫度在15～35℃，最適生長溫度在20～30℃為最佳。理解：ⅰ生長率問題：Qm=SA/v（SA表面積；v體積）；ⅱ代數(shù)問題：0.4～2代/天；ⅲ生長條件適宜期，例如：營養(yǎng)鹽、光照等條件適宜期間，水溫在10～20℃，每升高10℃浮游植物的生長率Qm就增大一倍多；ⅳ水溫的適應(yīng)范圍：藍(lán)藻的最適生長溫度在25～35℃；硅藻的生長溫度在15～35℃，最適生長溫度在20～30℃為最佳。影響藻類的大小。一般冷水中的藻類個體較小，暖水中的藻類個體較大。影響藻類的分布和數(shù)量。在風(fēng)力較小和水體處于比較平靜狀態(tài)時，深水會產(chǎn)生溫躍分層現(xiàn)象，傳質(zhì)在垂直方向受到抑制，導(dǎo)致浮游植物的繁殖生長加速。理解：分層有利于具偽空泡的藍(lán)藻的生物量的增加。⑤間接作用：溫度的改變導(dǎo)致其它環(huán)境因子的改變，從而間接影響浮游植物的生長繁殖。⑶光照：光合作用規(guī)律：在一定范圍內(nèi)，隨光照強度增加光照速率呈直線上升，經(jīng)過補償點時光照速率和呼吸速率相等，隨光照強度繼續(xù)上升，光照速率減慢并逐漸達(dá)到光飽和，之后速率不在上升，甚至下降以致停止，浮游藻類表現(xiàn)出光抑制作用。理解：光合作用方程式：CO2+H2O→→→→→光能及葉綠體產(chǎn)生（CH2O）+O2一是上升期：光合速率和呼吸速率呈直線上升；二是補償點：光合速率和呼吸速率相等；三是飽和點：光照繼續(xù)加強，逐漸達(dá)到飽和，光合速率減緩；四是停止期：光強超過飽和點時，光合速率下降，直至停止。浮游植物呈光抑制。浮游植物對光具有種間差異。小球藻有最低臨界光強，從而對光表現(xiàn)出競爭優(yōu)勢。水華束絲藻、柵藻、銅綠微囊藻的臨界光強最高。通過實驗分析：柵藻比銅綠微囊藻的光合速率強，原因在于在水體混合的情況下，藍(lán)藻具有耐低光的能力，故在低光條件下，藍(lán)藻比其他藻類更具競爭優(yōu)勢；對高光強也有耐受力，因藍(lán)藻具有抵制光氧化的能力。柵澡通過提高最大光合速率來充分利用短時間的高光強；而銅綠微囊藻需要較長時間來適應(yīng)高光強。理解：一是對光有種間差異。當(dāng)溫度23℃時，光照度4300Lx時最適宜銅綠微囊藻生長；當(dāng)溫度23℃時，光照度500Lx以下時，銅綠微囊藻生長受到明顯的抑制，削減幅度在90%以上。當(dāng)溫度28℃時，光照度200Lx以下時，銅綠微囊藻削減幅度在70%以下。對比2個溫度水平（15℃，25℃）。實驗結(jié)果表明：溫度升高對小球藻光能利用和生長的阻抑作用。綜上所述說明：不同的光照強度和溫度對藻類的生長狀況的影響均存在顯著差異。銅綠微囊藻適應(yīng)高溫高光強；小球藻適應(yīng)低溫低光強。二是存在臨界光強問題；三是藍(lán)藻較耐低光，抗強光。⑷風(fēng)浪作用：一是隨風(fēng)飄移的微囊藻數(shù)量大大超過在該水域的微囊藻數(shù)量（葉綠素a濃度的測定）；二是浮游藍(lán)絲澡、直鏈硅藻、和細(xì)絲藻屬等絲狀體藻類以及群體性的微囊藻由于個體大，沉降速率快，弱光適應(yīng)性強，適宜在風(fēng)浪較大的開敞水域生長。三是隱藻屬、小球藻屬、綠球藻目種類屬于個體較小、沉降率低，生長速率快的種類。裸藻門、甲藻門、衣澡門的種類游泳能力較強，適宜于在水面較為平靜的水體生長。四是風(fēng)浪可以打破水體的分層現(xiàn)象。某些硅藻、綠藻適應(yīng)于在水體混合時期生長。⑸酸堿度：一是大多數(shù)的藻類喜歡在中性或弱堿性的水體生長；二是PH值受CO2的控制；三是CO2含量受溫度、溶解離子、生物等多因素的影響；四是在富營養(yǎng)化的水體PH值其主導(dǎo)作用的是藻類，它的數(shù)量的多少、生命活動的旺盛程度直接影響水體的酸堿度大小。⑹營養(yǎng)鹽營養(yǎng)鹽的水平關(guān)系到藻類的種類和數(shù)量。水體營養(yǎng)鹽越低，藻類的種類越多，數(shù)量越少；水體中營養(yǎng)鹽越多，藻種類越少，數(shù)量越大。藻類需要的無機營養(yǎng)元素：C、N、P、H、O。無機營養(yǎng)元素的來源：碳源主要來源于CO2；氮源來源于N2、氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、固氮微生物（固氮細(xì)菌、藍(lán)藻）；磷源來源于溶解性磷酸鹽類；氫氧由H2O提供；微量元素含錳、硫、鐵、銅和其它金屬元素大量存在于水體中。藻類光合作用的總方程式：在適合光照、溫度、PH值、營養(yǎng)鹽的情況下之下，106CO2+16NO-3+HPO42-+122H2O+18H++能量+微量元素→→→→→CHONP（藻類原生質(zhì)）+138O⑤最小因子定律：植物生長取決于外界供給它所需養(yǎng)料中數(shù)量最小的一種。從藻類分子式中可以看出占重量百分比最小的元素是N、P兩種元素。營養(yǎng)物質(zhì)的輸入輸出的平衡性ⅰ理論上，N、P原子比等于16:1，若低于該比值，那么N為限制性因子；若高于該比值，那么P為限制性因子。ⅱ實際上，由于藻類增長的N、P為可溶性的NH4+、NO3-、PO43+，一般認(rèn)為N、P比大于10時，磷對藻類增長為限制性因子。日本一位湖泊學(xué)家認(rèn)為：總氮：總磷=10～25:1；另一位湖泊學(xué)家認(rèn)為：總氮：總磷=12～13:1ⅲ水體中多余的磷，藻類可以吸收儲存在細(xì)胞體內(nèi)，尤其是藍(lán)藻，它細(xì)胞內(nèi)有磷庫。ⅳ藍(lán)藻的營養(yǎng)細(xì)胞轉(zhuǎn)化成異形細(xì)胞啟動固氮過程。但是固氮會受到能量（ATP）和正磷酸鹽的限制。ⅴ浮游植物利用氮源的次序：NH4+＞NO3-＞N2。相比其他兩種銅綠微囊藻更偏好氨氮；硝態(tài)氮的添加使湖泊中的藻類由藍(lán)藻演替成綠藻和隱藻ⅵ氮磷比理論：高氮磷比，即20～50:1有助于綠藻的發(fā)展；低氮磷比，5～10時，常常藍(lán)藻占優(yōu)勢。Ⅶ當(dāng)?shù)妆榷己芨叩母粻I養(yǎng)化的水體中，由于氮磷都不受限制，氮磷以外的其它環(huán)境因子起主導(dǎo)作用。Ⅷ低ＴＮ／Ｔｐ是爆發(fā)藍(lán)藻的結(jié)果，不是原因。因為它可以誘使底泥釋放出Ｐ。⑺水文條件：渾濁水對藍(lán)藻最不利；稍渾濁水對硅藻有利；過渾濁水對所有藻類皆有抑制作用。8、富營養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)⑴湖泊和海洋富營養(yǎng)化標(biāo)準(zhǔn)水體營養(yǎng)狀態(tài)TN（㎎／m3）Tp（㎎／m3）Chla（㎎／m3）Sd（m）（透明度）湖泊貧營養(yǎng)型＜350＜10＜3.5＞4中富營養(yǎng)化350～65010～303．5～92～4富營養(yǎng)化650～120030～1009～251～2超富營養(yǎng)化＞1200＞100＞25＜1海洋貧營養(yǎng)型＜260＜10＜1＞6中富營養(yǎng)化260～35010～301～33～6富營養(yǎng)化350～40030～403～51.5～3超富營養(yǎng)化＞400＞40＞5＜1.5理解：一是貧富營養(yǎng)狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)項目：四個。TN（㎎／m3）、Tp（㎎／m3）、Chln（㎎／m3）、Sd（m）；二是湖泊富營養(yǎng)化指標(biāo)見畫紫線部分。⑵水庫富營養(yǎng)化指標(biāo)營養(yǎng)程度評分值ChlaTpTNCOD㎎／m3㎎／m3㎎／m3㎎／L貧營養(yǎng)型100.51.0200.15201.04.0500.4貧中營養(yǎng)型302.0101001.0中營養(yǎng)型404.0253002.0中富營養(yǎng)型5010.0505004.0富營養(yǎng)型602610010008.07064.0200200010重富營養(yǎng)型8016060060002590400900900040100100013001600060理解：一是評價指標(biāo)：四個方面。Chla、Tp、TN、COD；二是富營養(yǎng)化指標(biāo)見以上畫紫線處。⑶三峽水庫富營養(yǎng)狀態(tài)評價標(biāo)準(zhǔn)級別評分營養(yǎng)類型評價指標(biāo)SD（m）（透明度）Tp（㎎∕L）TN（㎎∕L）Chla（㎎∕m3）V（m∕s）COD（㎎∕L）0極貧營養(yǎng)＞10＜0.0025＜0.25＜0.3＞3.5＜0.2010貧營養(yǎng)50.0050.51.620.4203.00.00750.753.01.00.830貧中營養(yǎng)20.010.150.51.540中營養(yǎng)1.50.0250.3100.3350中高營養(yǎng)10.050.6150.1460富營養(yǎng)0.80.11.2250.05770重富營養(yǎng)0.50.152.7400.011080極重富營養(yǎng)0.30.254600.00520900.20.45800.00240100異常富營養(yǎng)＜0.1＞0.5＞6.0＞100＜0.001＞60理解：一是評價指標(biāo)：六個。SD（m）、Tp（㎎∕L）、TN（㎎∕L）、Chla（㎎∕m3）、V（m∕s）、COD（㎎∕L）；二是富營養(yǎng)指標(biāo)紫色顯示。9、湖泊自然發(fā)展規(guī)律：貧營養(yǎng)型………富營養(yǎng)型………沼澤………消失10、綠藻綱：衣藻屬、團(tuán)藻屬、小球藻屬、柵藻屬、絲藻屬、石莼屬、水綿屬、藍(lán)藻門-代表植物：.色球藻屬、.顫藻屬、念珠藻屬、魚腥藻屬、螺旋藻、藍(lán)球藻。11、普遍認(rèn)為：微囊藻能抵御浮游動物的攝食，原因在于它們可以形成個體規(guī)格達(dá)100uｍ的藻群體。11、富營養(yǎng)化的控制⑴由于種群易于控制，控藻效果明顯持久，對藍(lán)藻毒素有較強的抗性，因此鰱鳙魚的放養(yǎng)是藍(lán)藻富營養(yǎng)化控制的重要手段。⑵鰱魚的食性：腸含物分析顯示：碎屑、浮游植物、浮游動物，在浮游動物缺乏時，鰱魚攝食底棲動物。⑶濾食性魚類對食物的選擇決定于鰓鲃的間距和側(cè)突的間距。體長30㎜的鰱魚的鰓鲃間距在8～20uｍ，側(cè)突間距在15～33uｍ.體長30㎜的鰱魚濾食的最小食物規(guī)格在8～33uｍ.大部分浮游植物規(guī)格在17～50uｍ.⑷咽頭齒：鰱的咽頭齒著生在咽喉底部的牙槽上，排列方式4——4，在第五個鰓拱處排成一排。⑸幾種觀點㈠觀點一：鰱對藻類的低消化性，不能大部分利用所攝食的藻類。原因在于解剝分析：后腸仍完好地出現(xiàn)前腸的大都數(shù)藻類。新鮮的腸含物；例如裸藻在后腸比前腸更活躍。藻類細(xì)胞壁的優(yōu)勢組分時纖維素，纖維素分解需要一個完整復(fù)雜的酶系統(tǒng)，但是鰱缺乏纖維素酶。㈡觀點一：利用同位素示蹤法研究：鰱魚可以利用藻類。例如：朱慧和鄧文瑾1983年試驗：用3p標(biāo)記的銅綠微囊藻和裸藻投喂鰱鳙魚試驗，測定結(jié)果表明：鰱鳙魚對銅綠微囊藻和裸藻總吸收率高峰期在第48h；攝食銅綠微囊藻的鰱鳙魚在皮、骨、肉中，3p標(biāo)記在總吸收率的最高含量分別占50%和30%左右。鰱魚能吸收利用銅綠微囊藻的自然群體和離散細(xì)胞，在投喂96h時，對自然藻的吸收率49.6%；對離散細(xì)胞的實際吸收率38.7%。㈢相當(dāng)比例的被鰱攝食的藻類的細(xì)胞壁的機械磨碎由食道內(nèi)的咽頭齒的研磨完成。⑹通過控制兇猛魚類，放養(yǎng)濾食性的鰱鳙魚，鰱鳙魚的種群易于控制，控藻效果明顯持久，對藍(lán)藻毒素有較強的抗性，鰱鳙魚可以有效降低不能被大型牧食性浮游動物有效控制的大型藍(lán)藻，在生產(chǎn)力高且暫時無法有效降低營養(yǎng)鹽的富營養(yǎng)化水體的一種重要調(diào)控手段。有關(guān)材料：一是種群結(jié)構(gòu)的調(diào)整。鰱鳙魚不能控制藻類的總生物量，只能控制藻類的大小結(jié)構(gòu)。原因：降低個體較大浮游植物的量，減少了大型浮游植物和小型藻類的營養(yǎng)競爭。鰱通過攝食大型的浮游動物，降低了對小型藻類的下行控制。二是小于鰓孔的種類，例如柵藻、蘫隱藻將被漏掉；大于鰓孔的藻類例如銅綠微囊藻、魚腥藻將被截住，送往消化道。三是鰱鳙魚的引入不僅使浮游生物趨向小型化（向小型化方向發(fā)展），同時也提高了不易被捕食的橈足類的比例。四是鰱鳙魚的引入降低了浮游動物的體長和數(shù)量，魚使浮游動物向小型化方向發(fā)展。五是如果初始浮游植物以網(wǎng)采浮游植物占優(yōu)勢，鰱鳙魚會顯著降低浮游植物的總生物量；如果初始浮游植物以微型藻類占優(yōu)勢，鰱鳙魚會引起藻類生物量的增加。六是所有的試驗系統(tǒng)在放養(yǎng)鰱鳙魚前，都是銅綠微囊藻等群體性藍(lán)藻占優(yōu)勢的群體，試驗表明：鰱鳙魚對銅綠微囊藻的清除率在74～93%。七是改變了生物群落就是增加了小型種類的增加。八是直徑小于10uｍ的藻類為小型種類。九是鰱魚對微囊藻毒素（MC）有較強的抵抗性，在水華爆發(fā)時期，雖然在魚的肝臟內(nèi)積累了較高的MC，但是鰱僅表現(xiàn)出輕微的病理損傷，水藻消失后，肝腎中MC含量明顯降低或消失。十是鰱鳙魚的間接促進(jìn)作用取決于三個方面：浮游動物的減少量、營養(yǎng)競增者大型浮游植物生物量、營養(yǎng)鹽。在富營養(yǎng)化水體中，營養(yǎng)鹽已經(jīng)不是限制性因子，因此主要取決于浮游動物的減少量。十一是具膠被的藍(lán)藻種類（束絲藻、銅綠微囊藻等）通過魚腸道時，細(xì)胞不被消化，而且它還能利用腸道中的磷，這些未消化的藍(lán)藻隨糞便沉降到水底，從底泥中重新回到水柱里。十二是濾食性鰱鳙魚通過攝食、排泄等生理活動加速了水體的富營養(yǎng)化程度，水體的營養(yǎng)鹽明顯增高。有些專家推測：是否魚類參與營養(yǎng)鹽再循環(huán)的結(jié)果。十三是1990年陳少蓮試驗證實：東湖鰱鳙魚參與的營養(yǎng)再循環(huán)量遠(yuǎn)低于藻類生長所需。原文：①鰱鳙攝食過程加速N、P的釋放過程，但其不足以左右東湖初級生產(chǎn)量的變動；②鰱鳙攝食過程分別從水中移出N占水體的3.01%，P占水體的5.28%；③鰱鳙存在穩(wěn)定浮游植物的密度。濾食性魚類的存在控制大型藻類，同時也引起大型浮游動物數(shù)量大幅下降，小型藻類暴長。決定生物操充成敗的關(guān)鍵關(guān)鍵：浮游植物的初始狀態(tài)：當(dāng)浮游植物初始直徑＞20uｍ藻類占優(yōu)勢時，濾食性魚類的存在會抑制浮游植物生物量；反之，不確定。十四是一些專家認(rèn)為,濾食性魚類對浮游動物的抑制作用取決于魚的密度，建議鰱魚的放養(yǎng)密度:在8克／ｍ2以下;0.74～480克／ｍ3.十五是觸發(fā)東湖藍(lán)藻水華消失的關(guān)鍵因素：鰱鳙魚密度從0.09尾／ｍ2增長到0.11尾／ｍ2達(dá)到有效控藻的閥值。十六是鰱鳙魚等四大家魚都是半洄游性魚類，在繁殖季節(jié)結(jié)群洄游到干流的各產(chǎn)卵場生殖，產(chǎn)卵需要河道水流的漲水刺激，其產(chǎn)卵場位于激流彎道，卵產(chǎn)出后在水層中漂流孵化。十七是如果在沒有洄游條件的湖泊等水體中養(yǎng)殖鰱鳙魚，一旦引種停止，其種群數(shù)量就會逐步減少。12、北京什剎海圍隔控藻試驗㈠前言⑴高密度放養(yǎng)的鰱鳙魚對東湖的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要的影響，被認(rèn)為是導(dǎo)致東湖20世紀(jì)80年代藍(lán)藻水華消失，促進(jìn)浮游植物小型化的主要原因。陳少蓮（1990）根據(jù)對武漢東湖的研究認(rèn)為：①鰱鳙攝食過程加速水體N、P的釋放過程，但其釋放量不足以左右東湖初級生產(chǎn)量的變動；②鰱鳙攝食過程從水體中移出大量的氮磷，分別占水體3.01%和5.28%；③引起大型浮游動物數(shù)量大幅下降，小型藻類爆發(fā)生長。理解：一是鰱鳙魚能從水體中移出部分的N、P（占3.01%和5.28%），但是不能左右初級生產(chǎn)量的變動；二是大型浮游動物大幅下降，微型藻類爆發(fā)性生長。⑵決定生物操縱成敗的一個關(guān)鍵因素：水體中浮游植物的初始狀態(tài)，當(dāng)浮游植物的直徑＞20uｍ時種類占優(yōu)勢時，濾食性魚類的存在會抑制浮游植物的生物量；當(dāng)浮游植物的直徑＜20uｍ時種類占優(yōu)勢時，濾食性魚類的存在對浮游植物的影響不確定。因此認(rèn)為，鰱等濾食性魚類應(yīng)該用于降低不能被大型牧食性浮游動物所有效控制的群體／絲狀藍(lán)藻為主要目的的生物操縱，故鰱適合養(yǎng)殖在生產(chǎn)力高且缺乏大型枝角類的湖泊。理解：水體中浮游植物的初始狀態(tài)，只有當(dāng)浮游植物的直徑＞20uｍ時種類占優(yōu)勢時濾食性魚類的存在會抑制浮游植物的生物量。⑶關(guān)于鰱鳙如何影響水體中微囊藻毒素（MC）方面的報道。MC現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)60多種，其基本結(jié)構(gòu)由7個氨基酸組成的環(huán)狀多肽，也稱七肽單環(huán)肝毒素，分子量1000道爾頓左右。由于多肽組成的氨基酸種類的變化，導(dǎo)致該類毒素的多樣性。在已知的MC中均含有：3——氨基——9——甲氨基——2.6.8——三甲基——10——苯基暌——46——二烯酸；在這些毒素中含量較大的成分:亮氨酸、精氨酸、絡(luò)氨酸。銅綠微囊藻、魚腥藻、顫藻是產(chǎn)生MC的主要藻類。理解：一是微囊藻毒素的代號MC；二是MC毒素的基本結(jié)構(gòu)由7個氨基酸組成的環(huán)狀多肽，也稱七肽單環(huán)肝毒素；三是產(chǎn)生MC的主要藻類：銅綠微囊藻、魚腥藻、顫藻。㈡不同密度的鰱魚的控藻效果⑴材料與方法研究地點描述：北京什剎海（39°58｀Ｎ,116°29｀E），典型的淺水富營養(yǎng)化湖泊，面積17.9㏎2，平均水深1.3ｍ,2003年調(diào)查結(jié)果：ＴＮ、ＴP的最高值13.27㎎／升和0.68㎎／升，每年夏季多會不同程度的爆發(fā)水華。圍隔設(shè)計：八個圍隔設(shè)置在什剎海后海靠近岸邊的區(qū)域，試驗從2004年6月15日至10月25日，圍隔（3*3*2.5）由聚乙烯塑料布縫制成袋狀，其底部被封死，固定在鋼管上，圍隔內(nèi)外沒有水交換。將湖中的底泥加入到圍隔中，厚約5㎝，然后注入湖水，水深1ｍ。從附近收集到的鰱魚在放入圍隔前，先圈養(yǎng)在靠近圍隔的湖邊，鰱魚平均體重100ｇ（±11.5），共設(shè)置了三個鰱魚密度（低密度、中密度、高密度），和一個空白對照，一個湖水對照，每個處理兩個重復(fù)。各處理中鰱數(shù)量和生物量處理魚數(shù)量生物量的魚（ｇ/ｍ3）沒有魚00低生物量218平均生物量655高生物量12110樣品的采集與分析：水溫、透明度、測定水化學(xué)的樣品在放魚后即6月15日就開始采集，浮游植物、浮游動物、藻毒素樣品在7月8日開始采集，以后大約10天采集一次，每次于上午9時左右，對8個圍隔和圍隔周圍的湖水同時采集。水溫、溶氧、PH值、透明度和電導(dǎo)率在野外測定，取表層和離湖底0.5㎝的混合水樣，采得水樣分成兩份，一份作為水化學(xué)分析，另一份（1L）加1%的LUｇOI固定液固定，用作浮游植物定量分析.浮游甲克動物用采水器分層采水10mL，通過25#浮游生物網(wǎng)過濾收集，然后保存在5%的福爾馬林溶液中。浮游甲克動物中枝角類的鑒定參照蔣曦治和堵南山的淡水枝角類誌（1979）；橈足類的鑒定參照沈家瑞的淡水橈足類誌（1979）。定量計數(shù)在10*6倍視野下進(jìn)行，生物量的換算按照黃翔飛\胡春英和陳雪梅提供的公式（1981）。O48H，吸取上層清液，濃縮液收集，定容到50mL，加數(shù)滴福爾馬林保存。計數(shù)前充分搖均，吸取0.1mL到計數(shù)框，定量計數(shù)在10*40－視野下計數(shù)，每個標(biāo)本計數(shù)兩次，每次計數(shù)在100～500個視野。兩次計數(shù)誤差15%以上時，從復(fù)計數(shù)標(biāo)本。樣品中的微小藻定義為直徑0.2～2uｍ的藻類，對于微囊藻群體，在計數(shù)前應(yīng)經(jīng)超聲波粉碎成微囊藻單細(xì)胞再計數(shù)。浮游植物的鑒定主要參照胡鴻軍和魏印心用體積法估計浮游植物的生物量（2006年）。優(yōu)勢浮游植物的種類大小通過隨機選取10～30個個體測定平均值。理解：一是優(yōu)勢浮游植物的種類大小通過隨機選取10～30個個體測定平均值；二是浮游植物的生物量按體積法估算；三是微囊藻群體，在計數(shù)前應(yīng)經(jīng)超聲波粉碎成微囊藻單細(xì)胞再計數(shù)；四是微小藻定義：直徑0.2～2uｍ的藻類。實驗室內(nèi)，總磷濃度由過濾的水樣經(jīng)K2S2O8+NaOH消化成磷酸鹽之后采用比色法測定。在消化總磷的同時，總氮也被消化成硝酸鹽后，在220nm處測定吸光值，NO3－N通過自動化的還原法測定。葉綠素a經(jīng)GF/C過濾后用90%的丙酮提取，然后通過分光光度計測定。微囊藻毒素分成胞內(nèi)和胞外毒素，胞內(nèi)毒素萃取自經(jīng)玻璃纖維濾膜過濾的1L水樣中的藍(lán)藻細(xì)胞，胞外毒素來源于濾出液。胞內(nèi)和胞外毒素均用裝配有ODS柱和型號為SPD——10A的紫外分光光度計（吸光值設(shè)定在238nm處），高效液相色譜測定。樣品由65%的甲醇和0.05%的三氟乙酸組成的流動相以每分鐘1mL的流速分離。微囊藻毒素通過對比標(biāo)準(zhǔn)樣品的峰面積來計算。=4\#"#,##0.xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"4統(tǒng)計分析：采用雙因子方差分析方法檢驗鰱魚的放養(yǎng)量對TN、TP、SD、浮游甲殼動物生物量、浮游植物生物量、葉綠素a、胞內(nèi)外微囊藻毒素的影響。分別以處理和時間作為分析的兩個因子，采用S－N－K多重比較的方法分析各差異間是否顯著，因為只有兩個重復(fù)，故認(rèn)為α