[发明专利]一种藻类对水质CODMn贡献的估算方法

说明书

一种藻类对水质COD_Mn贡献的估算方法，通过模拟湖泊藻类生物量与水质指标间的定量响应关系来对所述藻类COD_Mn进行估算。其中，定量拟合计算公式为：A_CODMn＝‑20.912+1.357Ln(D)；D为藻密度，单位为cell/L，藻密度D要求大于5.5×10⁶cell/L。本发明的估算方法在模拟不同温度和营养水平下，通过对藻类生物量和水质指标的测定与模型拟合形成了藻类对水质COD_Mn贡献的方法体系，为计算藻类物质对富营养化湖泊水质的实际贡献提供理论依据和技术指导，建立了微观藻类物质与宏观水质指标的定量关系，并对藻类水华生态灾变的治理实践提供技术支撑，本发明估值结果偏差不大，可以比较准确地反映真实情况。

技术领域

本发明涉及湖泊生态控制技术领域，更具体地涉及一种藻类对水质 COD_Mn贡献的估算方法，为定量研究和解决湖泊水华生态灾害提供理论依据和数据支持。

背景技术

健康湖泊生态系统中外源输入的氮、磷在浮游藻类利用、沉积物沉降与吸附、水生植物与微生物利用、以及进入大气等物质循环间的比例是动态平衡的。由于浮游藻类对营养盐具有特殊敏感性和高度适应性，富营养化湖泊的优势藻类异常增殖，常形成“水华”，破坏了水生生态系统物质能量交换的平衡，严重时可引发生态灾变。对过量藻类水华的控制和去除已日益成为富营养化湖泊污染控制的重要内容。

水华爆发及形成机制的研究经历了氮磷营养盐限制理论、非稳态种间竞争理论、藻类休眠复苏理论等过程。这些理论从优势藻类对营养需求、外界干扰、自身生理优势等角度阐述了藻类异常增殖的机理，并运用宏观技术对水华规模开展了定性研究。这些研究有助于了解藻类种群结构特征与相应水质的动态变化关系，但未能将藻类生物量与对水质的贡献建立定量联系，难以确定湖泊水华生态灾害的定量控制目标。针对这一问题，国家在水体污染控制与治理科技重大专项“十一五”和“十二五”课题中，均把藻类对湖泊水质的贡献量和贡献率的估算作为重点科学问题来开展深入研究。

广义上理解，湖泊藻类对水质贡献的估算是一个开放的体系，即其计算应考虑藻自身贡献、藻代谢贡献、被摄食与分解、入湖与出湖的量五部分的影响。事实上，由于牧食或分解藻类的水生动物和微生物的生命周期不同，摄食分解量不同，物质的循环次数不同，使这一计算过程变得异常复杂，误差控制难度较大，难以得到藻对水质贡献的准确值。

目前通常采用试验藻类对水质贡献的方法来计算藻对湖泊营养水平的贡献。本发明估算方法是指在特定环境条件下，不考虑藻类被摄食、微生物摄取与分解、出入湖的藻类的生物量与代谢量，仅将藻类净增长过程中藻细胞自身和代谢物质(统称藻类物质)，在单位时间内的贡献量。研究表明，藻类物质一般由胞内物质(Intracellular OrganicMatter，IOM，如大分子蛋白质、碳水化合物、核酸、酶类、脂类和色素等为主)和胞外物质(Extracellular Organic Matter，EOM，如酸性多糖类碳水化合物为主，并包括少量蛋白质和脂类等)组成。藻细胞破裂释放的溶解性有机质中包含有25％～50％的氨基酸和蛋白质、40％的碳水化合物，以及藻毒素和异味物质等次生代谢物等亲水或疏水物质。目前对藻类物质化学结构和定量表征已成为藻类研究的热点，但其作为整体对湖泊水质贡献的定量响应关系尚未建立。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种藻类对水质COD_Mn贡献的估算方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种藻类对水质COD_Mn贡献的估算方法，通过模拟湖泊藻类生物量与水质指标间的定量响应关系来对所述藻类对水质COD_Mn贡献进行估算。

其中，定量拟合计算公式为：

A_CODMn＝-20.912+1.357Ln(D)；