蓝藻和蓝藻水华的发生机理ppt课件.ppt

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1、蓝藻和蓝藻水华的发生机理,蓝藻和蓝藻水华的发生机理,藻类和蓝藻简介蓝藻水华蓝藻水华形成机理湖泊水库富营养化蓝藻水华应急监测实例,第一部分 藻类和蓝藻简介,一 藻类及其分类系统,藻类是一类形态多变的、近似植物的生物；藻类缺乏根、茎、叶等高等植物典型的结构；微型藻类被称作浮游植物；蓝藻被认为是地球上最早出现的生命形态。,藻类主要特征,1、藻类是低等植物，分布广，绝大多数生活于水中 。2、个体大小相差悬殊，小球藻3-4m ，巨藻长60m。3、具叶绿素chlorophyll，能进行光合作用的自养型生物autotrophic plant。4、没有真正的根、茎、叶的分化，又称叶状体植物。5、繁殖器官简单，

2、以单细胞的孢子或合子进行繁殖，无胚，又叫孢子植物spore plant。总之，藻类是无胚而具叶绿素的自养叶状体孢子植物。,五界生物系统 (5 kingdoms)动物界Animal Kingdom植物界Plant Kingdom真菌界Fungi原生生物界Kingdom Protista Eukaryotic Algae + protozoans + slime molds 原核生物界Kingdom Monera Prokaryotic Algae + Bacteria,藻类既有原核也有真核,色球藻（蓝藻）,眼藻（裸藻）,藻类（Algae）,藻类一词并非指某一分类单元，它是一个集合名词，泛指一类具

3、有光合色素，没有真正根茎叶，生物体为叶状体（thallus），不会形成种子，生殖细胞没有包被的一类植物。也称之为隐花植物或孢子植物。 “Algae are an unnatural group of organisms!”.,Bold & Wynne（1985）把藻类分为10个门,蓝藻门（Cyanophyta）原绿藻门（Prochlorophyta）绿藻门（Chlorophyta）轮藻门（Charophyta）裸藻门（Euglenophyta）褐藻门（Phaeophyta）金藻门（Chrysophyta）甲藻门（Pyrrophyta）隐藻门（Cryptophyta）红藻门（Rhodophyta

4、）,把金藻、定鞭藻、黄藻、真鞭藻、针胞藻、硅藻都作为“纲”的阶元置于金藻门内。,1979年,中国藻类学会在已故饶钦止院士、曾呈奎院士及黎尚豪院士领导下经讨论确认藻类分为11个门,蓝藻门（Cyanophyta）红藻门（Rhodophyta） 隐藻门（Cryptophyta）甲藻门（Pyrrophyta）黄藻门（Xanthophyta）金藻门（Chrysophyta）硅藻门（Bacillariophyta）褐藻门（Phaeophyta）裸藻门（Euglenophyta）绿藻门（Chlorophyta）轮藻门（Charophyta）,近年又加上一个门:原绿藻门(Prochlorophyta)目前我国

5、出版的中国藻类志都按这一系统。,近年深入分析并结合分子生物学对系统学研究成果，Hoek等提出的藻类10个门的大类的分类比较广泛的被接受。,蓝藻门（Cyanophyta=Cyanbacteria）原绿藻门（Prochlorophyta）红藻门（Rhodophyta）异鞭藻门（Heterokontophyta）1 金藻纲（Chrysophyceae）2 (Parmophyceae)3 (Sarcinochrysophyceae)4 黄藻纲（Xanthophyceae）5 真鞭藻纲（Eustigmatophyceae）6 硅藻纲（Bacillariophyceae）7 针胞藻纲（Raphidophy

6、ceae）8 硅鞭藻纲（Dictyochophyceae）9 褐藻纲（Phaeophyceae）定鞭藻门（Haptophyta）隐藻门（Cryptophyta）甲藻门（Dinophyta）裸藻门（Euglenophyta）绿裸藻门（Chlorachniophyta）绿藻门（Chlorophyta）,本系统中把轮藻纲(Charophyceae),细绿藻纲(Prasinophyceae)等置于绿藻门。,二 蓝藻的主要特征,1.细胞壁由纤维素（内层）和果胶质（外层）组成，细胞外有的具胶被或胶鞘。2.无色素体，色素均匀地散在细胞周围的原生质内。色素成分主要为叶 绿素a、胡萝卜素、藻胆素。 藻胆素是蓝藻

7、的特征色素，包括蓝藻藻蓝素（c-phycocyanin, C34H47N4O8）、蓝藻藻红素(c-phycoerythrin, C34H42N4O9) 和别藻蓝素(Allophycocyanin)等。3. 无细胞核，只具核质而无核仁和核膜。属原核生物，称为蓝细菌（Cyanobacteria）,4.同化产物主要是蓝藻淀粉(Cyanophycean starch)。5.繁殖方式主要为营养繁殖和孢子繁殖，未发现有性繁殖，可产生的孢子有：内生孢子、外生孢子、厚壁孢子（休眠孢子）、藻殖孢。营养繁殖常见为细胞分裂，特殊为藻殖孢繁殖。,段殖体是蓝藻藻丝上两个营养细胞间生出的胶质隔片(凹面体)或由间生异形胞断

8、开后形成的若干短的藻丝分段，又称藻殖段或连锁体。 厚壁孢子系由普通营养细胞增大体积，积累丰富营养，然后细胞壁增厚而成。厚壁孢子有极强的生命活力，能在不利环境条件下长期休眠。,异形胞是丝状蓝藻类(除了颤藻目以外)产生的一种与繁殖有关的特别类型的细胞，它是由营养细胞特化而成的。形状与一般细胞不同，圆形色淡，成熟的异形胞是透明的，其细胞壁在与相邻细胞相接处有钮状增厚部(极节球)。具有异形胞的蓝藻能固氮，当水中氮缺乏时，异形胞的数目显著增加。,三 湖泊藻类生态系统,colonial,unicellular,filamentous,scum,branched,unicell,湖泊藻类季节演替规律,湖泊藻

9、类季节演替,藻类生物量在初春由于低温和低光照，生物量很低；随着光照加强，以及地表径流的增加，硅藻生物量上升当水温度和光照时间增加，绿藻生物量上升；蓝藻在温度较高时适宜生长能够储存P固定 N2不被捕食 漂浮能更好利用光秋季水体混合、光限制、营养盐输入、摄食减少,过多、单一的藻类容易形成水华,http:/microbes.limnology.wisc.edu/outreach/importance.php,光的生态作用植物在光合作用中并不能利用光谱中所有波长的光能，仅仅可见光部分(波长为380760nm)的大部分光能被植物的色素所吸收和利用。通常把这部分辐射称为生理有效辐射，它约占太阳总辐射的40

10、%50%。在有效辐射中，各种光的作用也是不一样的。普遍存在于各种藻类中的叶绿素a，对辐射能的吸收高峰在光谱中为405nm和640nm两部分；仅绿藻和裸藻含有叶绿素b，其吸收高峰在440nm和620nm两部分；藻蓝素和藻红素吸收的高峰在500600nm部分。因此，在光合作用中被吸收最多的是红色、橙色和黄色光线。只有类胡萝卜素(carotenoid)能吸收范围最为广泛的光谱成分，在水生植物对光照条件适应上起着极重要的作用。,与藻类有关的重要元素,氮：氮是蛋白质的主要成分，是构成生物体最重要的基本物质。除某些蓝藻外，一般水生生物只能利用溶解的有机氮、铵氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，而不能利用溶解的气体氮

11、，因而水中氮的含量常不能满足生物的需要；磷：磷也是蛋白质的重要成分，高等动物(包括鱼类)的脑和神经中也需要磷。水中磷的含量通常很少，因此，浮游植物的繁殖和发育常因磷的不足而受限制。硅：硅是硅藻的细胞壁和某些动物骨骼所必需的成分，对于硅藻尤其重要。据朱树屏(1949)的培养试验，天然水中硅的不足对硅藻有限制作用，但硅量稍多对绿藻有抑制作用。但在一般情况下，淡水中硅的含量能满足硅藻的需要； 磷、氮和硅是水生生物，特别是藻类极需要而水中含量又很微量的物质，一般称为营养盐类或生源物质。,氮（Nitrogen）,N是藻类的主要营养元素之一，在水体中无机N主要以三种形态出现：硝态氮（NO3-，Nitrat

12、e）、亚硝态氮（NO2-，Nitrite）和氨态氮（NH4+，Ammonium）；Ammonium: 能直接被植物所利用的形态，在未被污染的自然水体中，氨的含量很低，主要由有机物质和动物分泌物通过细菌降解所得；而在受生活污水和养殖废水严重有机污染水体（河流、湖泊和近岸海域），氨浓度往往超标；Nitrate：是浮游植物最重要的氮源。在未受污染的水体中，硝态氮的含量要远远高于氨态氮。硝态氮是通过硝酸盐降解酶（NR）降解为氨，然后被植物吸收利用；Nitrite：在自然水体中含量很低，往往被忽略。它是通过亚硝酸盐还原酶（NiR）降解为氨从而被植物利用。,磷（Phosphorus）,在自然水体中，P主要

13、以溶解态的无机和有机形态出现。在湖泊和海洋里，植物体主要P来源是磷酸盐（orthophosphate）植物细胞有储存P的能力，当水环境中P的浓度较高时，植物细胞可以将剩余的P储存在细胞内，当水环境中P浓度下降时，植物就可以利用细胞储存的P进行生长繁殖。这样可以解释为什么在P浓度很低的条件下，藻类还可以维持生长。 许多藻类还可以利用有机磷作为P源。通过酶的作用将这些有机磷降解为无机磷，然后被植物吸收。研究比较多的酶有碱性磷酸酶（Alkline Phosphatase，APA）。,第二部分 蓝藻水华,Microcystis aeroginosaSource: Lake Erie Center, U

14、niversity of Toledo,太湖蓝藻水华,滇池蓝藻水华,蓝藻水华的危害,降低水体溶解氧。蓝藻可以消耗水中的溶解氧，当蓝藻大量繁殖时，水中的溶解氧浓度也迅速降低，造成鱼虾、螺蛳等水生物的死亡，使水体遭受污染。臭味。藻体死亡时还会散发恶臭，影响生活用水。 产生毒素。主要是神经毒素和肝毒素。其中肝毒素分布最为广泛，是肝癌的诱因之一。人类对蓝藻毒素的摄入并不一定主要通过饮水，由于蓝藻毒素可通过食物链累积，供食用的水产品如鱼类、贝类等也可能携带蓝藻毒素进而危害人类，另外，那些用地表水进行喷灌的农作物以及室外养殖的微藻食品都有受到蓝藻毒素污染的危险。 皮肤过敏。人们在洗澡、游泳及其它水上运动时

15、，接触含藻毒素水体可引起眼睛和皮肤过敏。动物中毒或死亡。家畜及野生动物饮用了含藻毒素的水后，会出现腹泻、乏力、呕吐、嗜睡等状，甚至死亡。破坏景观。水面被厚厚的蓝绿色湖靛所覆盖，甚至在岸边堆积 ，严重破坏景观，,人类蓝藻毒素染毒途径,饮用水湖泊休闲（亲水活动）口服, 皮肤接触洗澡吸入, 皮肤接触藻类食物片剂口服,蓝藻毒素中毒事例,A large epidemic in Brazil involving human deaths occurred in 1988. Over 2,000 residents suffered from gastroenteritis over an 8-week p

16、eriod, with 88 deaths. An epidemiologic investiga-tion implicated drinking water from a reservoir, even water that had been boiled before use. Infectious agents, metals or toxins were not found; however, the cyanobacterium genera Anabaena and Microcystis were found in great quantities in untreated w

17、ater from the reservoir. Algal toxins were not assayed, but the circumstantial evidence strongly implicated the cyanobacteria as the cause.,The Capital Times, Madison Sept. 6, 2003,Human Fatalities from Cyanobacteria: Chemical and Biological Evidence for Cyanotoxins. Wayne W. Carmichael et al. 2003A

18、n outbreak of acute liver failure occurred at a dialysis center in Caruaru, Brazil. 100 patients developed acute liver failure, and of these 76 died. the World Health Organization. microcystin was in the water used for dialysis was 19.5 times the level set as a guideline for safe drinking water supp

19、lies by the World Health Organization.,Cyanobacteria can Cause Severe Skin Rashes in Sensitive Individuals,蓝藻毒素引发的人类中毒事件（魏军艳，2007）,影响水华形成、毒素产生和维持的因素,藻华的形成无机营养盐水温pH值: 6-9光照浊度湍流水流,毒素产生环境因素温度、光照、氮浓度、CO2和pH遗传差异代谢过程毒素释放持久性 在水体中保持稳定抗极端PH抗热性,湖泊管理营养盐排放控制 蓝藻细胞移除絮凝，澄清，过滤，解毒不能破碎细胞毒素去除氧化 (臭氧); 其它如紫外,氯胺化和过氧化氢处理无

20、效活性碳缓慢沙滤-生物降解,藻毒素的控制,第三部分 蓝藻水华形成机理,关于水华成因的假设,不同阶段的关键因素不同 可以将蓝藻水华的形成分为四个阶段 1 休眠 2 复苏 3 生物量增加 4 上浮，形成水华,蓝藻水华形成机理,（孔繁翔，2005）,蓝藻水华形成机理,1物理因素1.1 温度:有关研究表明微囊藻的最佳生长温度高于其它藻类，室内实验证明, 太湖微囊藻的最适生长温度为30 35，水库中的围隔实验证实当水温为26时,，最适宜于微囊藻的聚集、上浮而形成水华。1.2 光照：由于蓝藻细胞体内除了具有叶绿素外, 还同时具有藻胆蛋白(包括藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白) , 这些色素使得蓝藻可以利用其它藻类所不

21、能利用的绿、黄和橙色部分的光(500 600nm ) , 从而比其它藻类具有更宽的光吸收波段, 能更有效地利用水下光的有效光辐射并可以生长在仅有绿光的环境中。此外, 长期暴露在强光条件下对许多藻类来说可能是致命的, 但微囊藻通过增加细胞内类胡萝卜素的含量而保护细胞免受光的抑制, 因此, 对强光有较大的忍受性。1.3 水文、气候、气象等条件也可以通过影响湖泊水体的分层、混合以及光照、营养盐的可利用性等, 从而直接或间接地影响蓝藻种群的细胞密度、种群组成、垂直分布、生命周期等。直接作用是由于风浪和湖流的运动将湖区内的蓝藻吹向湖岸,形成水华; 而间接作用, 尤其在大型浅水湖泊中, 可能更多的是由于风

22、浪的扰动, 导致了大量的营养盐从沉积物中释放出来, 大大增加了水体中藻类可利用的营养盐含量,水文与气象因素作用途径,水文与气象因素对水华形成驱动作用的可能途径： 间接途径：改变营养物质的形态和数量，对水华藻类生长产生影响 直接作用：直接驱动藻类的空间积聚，形成可见的水华,Source: Jhnk et al. (2007) Simulation of phytoplankton populations under three sets of physical parameters.,蓝藻水华形成机理,2化学因素 伴随着湖泊的富营养化, 尤其是水体中磷浓度的增加, 通常会导致水体中浮游植物的种群

23、组成朝着形成水华的蓝藻演替。同时, 水体中总氮总磷比(TN :TP) 也会显著影响着浮游植物的种群组成, 通常当TN :TP 29 时, 可以形成水华的蓝藻会占优势。然而, 最近的研究结果表明: 在较高的TNTP 的情况下, 水体中也会形成蓝藻的水华, 较低的TN :TP 并不是蓝藻水华形成的条件, 而是蓝藻水华产生的结果. 由于蓝藻能够更有效地适应特殊的磷环境。例如: 微囊藻有较高的磷吸收的最大摄取速率(V max) 、比其它藻类具有更强的储存磷的能力, 它们可以在细胞中储存足够的磷(够细胞分裂2 4 次) 、对磷和氮等营养盐的结合力比其它藻类高等, 这些特点使得它们可以更有效地利用磷, 尤

24、其在氮、磷限制的条件下, 具有比其它藻类更高的竞争力。因此, 在许多氮、磷浓度较低的水体中, 也时常可以见到蓝藻的水华。对于生长在大型湖泊中的蓝藻而言, 由于湖泊内部的营养盐循环、沉积物水界面的交换、微生物过程等使得它们生长所需的营养盐往往可以得到再生、补充, 而不必完全依赖于外界的输入。因此, 与生长在小型湖泊中的相比, 它们更少受营养盐的限制。此外, 有研究报道, 湖泊中风浪的扰动可能比水体中的营养盐的含量本身更能影响铜绿微囊藻 的生长。,Non-Point Source Phosphorus Loading,Main sources of Phosphorus are Agricultu

25、ral and Developed LandTypically more P loading from developed acreage than agricultural land,Source: Lake Champlain Basin Program 2005,Agricultural Land Use Increase,Global agricultural land use increase of 18%. 2.7-fold increase in phosphorus-driven Eutrophication globally. Longer Growing Season,So

26、urce: Tilman et. al (2001),蓝藻水华形成机理,2生物因素2.1 光合色素 叶绿素、藻胆素、类胡萝卜素能更有效的利用光能;2.2 气囊 使得它们能够悬浮在水中, 同时可以通过调节浮力来控制它们在水体中的垂直分布、昼夜迁移及形成水华的能力。这种通过浮力的控制一方面使得它们能更好地适应环境的变化, 例如: 漂浮到表层, 增加获得光照的条件、迁移到营养盐较适宜的位置, 增加营养盐供给。2.3 胶鞘 形成了细胞数量很多的群体, 不仅增强了下沉和上浮的速度, 而且减少了沉积的损失。蓝藻的这种能够进行垂直迁移的特性, 使得它们在与其它藻类竞争营养盐, 尤其是在竞争光的方面具有明显的

27、优势。2.4 休眠 在水华形成期间和水华形成以后, 尤其是当生长环境条件不利时, 微囊藻会聚集, 进入休眠状态而沉降到相对黑暗、厌氧的表层沉积物中。在这种特殊的环境条件、细胞内贮存的丰富有机物可能为微囊藻的休眠细胞提供了复苏和生长基础。微囊藻的这种生活史策略不仅会影响水体中微囊藻的种群变动, 而且可能有助于其越过环境条件恶劣的冬季,底泥中微囊藻复苏和生长特性的研究,在10和10Em-2s-1 时，底泥中的微囊藻复苏启动，并上升到水体中。这个过程的最适条件为20，30Em-2s-1。分别培养底泥微囊藻和同时期水体中的微囊藻，发现底泥中的微囊藻生长的最适温度为20，光照强度为30E m-2s-1，

28、与水体中的微囊藻生长条件相似。 本研究结果初步揭示了底泥中微囊藻的萌发复苏过程与微囊藻水华的爆发的关系。,温度对微囊藻从底泥中释放的影响,越冬微囊藻细胞特征初步观察,显微观察表明： 在冬季低温条件下，微囊藻在底泥表面多以28个细胞的小群体(休眠体 ？)存在 越冬细胞直径(7.2-7.8m)大于夏季微囊藻群体中单细胞(4.8-6m) 部分细胞因不明原因解体，融解,叶绿素的年变化与水华预测（Chen et al., 2003）,第四部分 湖泊水库富营养化,湖泊水库富营养化,1 氮磷负荷对水体富营养化的影响 充足的氮、磷是发生水华的物质基础,在藻类等浮游生物生长所需的各种营养盐类中,氮、磷是主要的限

29、制因子,而磷是最主要的限制因子。 根据计算,每1 g 氮可增殖10. 8 g 藻类, 每1 g 磷可增殖78 g藻类。 水体中氮、磷含量直接决定了藻类的增殖速率,进而影响到水体富营养化进程。近年来,由于水库周边经济建设的粗放型发展,使得大量工业和生活污水未经处理直接排入水库,加重水体营养物质负荷;再加上水库周边的不合理开发,面源污染负荷的增加;集约化的网箱养鱼,进一步加快水体富营养化进程。,(王孟等,2004),湖泊、水库富营养化评分与分类方法55 富营养; 30-35 中营养 35贫营养,湖泊水库富营养化,2 水库类型和水库功能对水库富营养化的影响 按照水库水域特征可分为湖泊型和河道型。河道

30、型水库多为山区，人口密度小、河流径流量大、坡降大，故入库污染负荷较小; 而湖泊型水库多为丘陵地区或平原地区,人口密度大,入库污染负荷大,故湖泊型水库水质较差。 不同用途的水库其水滞留时间,出库水流深度、流速和出水口位置是各不相同的,这主要是由于不同水库调度方式的时空异质性而引起的。 总之,水库的富营养化程度与水库类型和水库功能有密切关系。不同类型、不同功能水库的水质差别很大,主要是由于不同水库的出库水流的排放方式和水滞留时间存在较大差异所致。,湖泊水库富营养化,3 水文因素对水库富营养化的影响 水文因素包括水量吞吐、水位变化和水团的运动。水文对水质的作用主要表现在水位和水滞留时间的调节，改变浮

31、游植物种类组成，稀释或降低浮游植物的现存量，破坏藻类的生存条件。3. 1 水滞留时间对水库富营养化的影响 水在库区的滞留情况和水交换情况直接影响悬浮物的沉淀及磷等有机物的滞留。水库水滞留时间的长短决定了水库中浮游生物种群能否维持,滞留时间太短，浮游生物由于缺乏足够的时间进行繁殖，种群数量难以维持。3. 2 水位对水库富营养化的影响 水库是通过人工对水量的调蓄来实现各项功能运转,这种调蓄作用通过进出水量平衡和水库平面形态决定水位的变化。同时，水又是物质的载体，溶解的和不溶解的物质随着水团的运动发生物理的，化学的和生物的混合、分布、迁移和转化过程,因此,水库的调蓄作用即水位的变化不仅影响水体的水量

32、平衡,也影响水体理化性状和生态过程。,湖泊水库富营养化,夏季不同水位时理化性状（王孟等，2004）,叶绿素a、水体透明度与湖泊营养状态,藻类异常繁殖时易引起水体腐臭的种类,生物指数(BI) 法,Beck 指数是以浮游藻类为对象,按下式计算污染指数 B1 = 2A + B 式中:A 污染敏感种数;B 耐污染种数一般标准: B1 = 05 重污染；1119 为轻污染；610 为中污染；20 为清洁水,生物多样性指数,1 Shanon Wiever 多样性指数 多样性指数随藻类种(属) 数的增多而增大,在受污染的水体,D 减少,相似性增大,一些耐受污染的种类细胞数(个体数) 明显增加。所以多样性指数

33、越小,水体富营养化程度越重。一般多采用下列公式计算d 值:其中:S 整个生物样所包含的种的数目 Pi 第i 种个体数在全部群落总个体数中所占的比重; d 多样性指数值。评价标准:清洁 3 ,清污23 ,中污12 ,重污01 ,严重污染0,生物多样性指数,2 生物数量(密度) 变化 生物数量(密度) 是衡量水质变化的另一种重要指标。据资料报道,浮游植物的总量和蓝藻数量大幅度上升,则被认为是水体富营养化的又一种特征。定量的生物指数Bip 值,主要以浮游藻类为对象,按下式计算Bip 值:式中:A 含叶绿体个体数; B 不含叶绿体个体数一般标准Bip : 08 为天然净水；820 为弱污染；2160

34、为中污染；60100 为重污染,生物多样性指数,3、Marglef 多样性指数 以底栖动物为对象，按下式计算: 式中:S -底栖动物总种数，N -底栖动物个体数，d -多样 性指数 一般标准是: d :1040 为天然清洁水；710 为轻污染；16 为一般污染；d 1 为重污染,湖泊富营养化的生物学评价,(况琪军等, 2005),富营养化概念模型,营养盐输入,过滤,直接响应叶绿素初级生产力藻生物量有机物沉积系统代谢浮游植物群落Si:N N:P 溶氧水华,间接响应底栖生物量浮游生物量高等植物生境多样性透明度沉积物中有机碳沉积物生物地球化学底层水溶氧季节变化死亡率增加生物多样性丧失,Cloern

35、J.E. 2000,富营养化监测, 营养盐: TP (周年和冬季), PO4 (冬季), TN (周年和冬季), NO3 (冬季), NO2 (冬季), NO3+ NO2 (冬季), NH4 (冬季), TN/TP (周年) and SiO3 (冬季);流域输入: 进入系统的TN、TP和TC； 溶氧浓度: 底层溶解氧浓度或饱和度; 透明度: Secchi 盘 深度(夏季); 浮游植物: 水华, 有毒藻, 和叶绿素a ; 底栖植物: 水草; 底栖动物: 大型底栖动物生物量;,European Environment Agency,第一代评价方法,单因子法-物理参数法：透明度-化学参数法：DO、C

36、O2、氮、磷、CODMn-生物参数法：叶绿素a、浮游植物种类、多样性指数、藻类增殖潜力,综合指数法,-营养状态指数法 NI（CCOD CDIN CDIP）/4500式中：NI 营养指数；CCOD、CDIN、CDIP 分别为水体中的化学耗氧量（mg/l）、溶解无机氮（g/l）、溶解无机磷（g/l）的实测浓度。当营养指数NI 1，认为水体富营养化。,营养状态质量法（NQI）NICCOD/SCOD + CTN/STN + CTP/STP + CChla/SChla式中：NI 营养指数；CCOD、CTN、CTP、CChla 分别为水体中的化学耗氧量、总氮、总磷、叶绿素a的实测浓度；SCOD、STN、S

37、TP、SChla 分别为水体中的化学耗氧量、总氮、总磷、叶绿素a的评价标准。SCOD=3.0 mg/l， STN=0.6 mg/l， STP=0.03 mg/l，SCHLa=10g/l当营养指数大于3时，认为海水达到富营养化。,ASSETS 是一种综合方法，对河口和沿海水域富营养化状况进行综合评价。 ASSETS 包括定量和半定量组份和一组压力状况响应 Pressure-State-Response (PSR) 指标. ASSETS 方法的核心是开展3种诊断: 压力评价 (人类活动总体影响Overall Human Influence)以症状为基础的状况评价 (富营养化总体状况Overall

38、Eutrophic Conditions) 管理措施评价 (确定未来趋势 Definition of Future Outlook).,河口营养状况评估,第二代评价方法：综合评价,压力状况响应评价指标（参照条件）,驱动力 Agriculture loss of fertilizer, etc Urban and industrial discharges Aquaculture Atmospheric deposition Internal (secondary) sources (e.g. P from sediments) Advection from offshore (e.g. N a

39、nd P, certain types of HAB),响应 Fertilizer reduction WWTP (sewage, industry) Emmission controls Sediment dredging etc Time. Interdiction (e.g. HAB events),压力 N and P loading to the coastal system HAB phytoplankton “loading” from offshore,状况 Primary symptoms Decreased light availability Increased orga

40、nic decomposition Algal dominance changes Secondary symptoms Loss of SAV Low dissolved oxygen Harmful algae,问题评价方法,P: Overall Human Influence (OHI) Natural processing + Human Nutrient LoadS: Overall Eutrophic Condition (OEC) Condition of waterbodyR: Determination of Future Outlook (DFO) What will ha

41、ppen in the future?,ASSETS: Pressure - State - Response,http:/www.eutro.org,Fresh Water is a Limited Resource,Only 2.5% of water on Earth is fresh2/3 is locked in glaciers and polar ice caps,http:/eospso.gsfc.nasa.gov/ftp_docs/water_litho.pdfhttp:/www.unep.org/themes/Freshwater/Related_Links/index.asp,吕颂辉暨南大学 赤潮与水环境研究中心Tel: 020-85222720 13054461887E-mail: ,Thanks,