氮磷浓度对普通小球藻生长规律和热值的影响研究

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目前,再生水补水已经成为解决城市水资源短缺问题的重要举措之一,但是大多城市水体要求达到地表水Ⅲ类水质标准,而再生水水质却与之相差甚远,尤其是氮磷污染物,再结合城市水体流速缓慢,水深较浅的特点,利用再生水作为城市补水时会导致城市水体的富营养化现象频发,景观功能丧失等问题。氮磷营养盐过盛所引起的藻类过度繁殖是导致水体富营养化的主要成因,加上现有富营养化评价指标存在缺陷,这使得富营养化问题难以解决。本研究以地表水Ⅲ类水质标准和再生水水质标准中的氮磷浓度为依据,利用小球藻作为研究对象,探讨了氮磷浓度对水体中藻类生命活动的影响规律,并且对富营养化的热力学评价指标进行了初步探究,主要结论如下:1.氮磷浓度影响藻类的生物量和生长周期,并且在不同生长模式下氮磷的影响作用不同。对于自养培养小球藻而言,磷浓度是小球藻生长繁殖的主要影响因素,而氮浓度对小球藻的影响较小;对于混养小球藻而言,氮浓度是小球藻生长繁殖的主要影响因素,而磷浓度对小球藻的影响较小。2.小球藻对氮磷营养盐的吸收利用受培养模式和氮磷浓度的交互影响。在自养培养条件下,小球藻在培养前期大量的吸收磷储存于细胞体内,而对氮的吸收速率较低,在培养后期,小球藻对氮的吸收速率逐渐增大,而对磷的吸收速率几乎为0,并且小球藻对氮的吸收利用水平,受磷浓度的影响。在混养培养条件下,由于外界碳源的影响,小球藻在培养前期对氮的吸收利用速率较快,而对磷的吸收利用速率较慢,培养后期则相反,并且小球藻对磷的吸收利用水平受氮浓度的影响。3.藻类主要由C、H、O、N、P这五种元素组成,自养培养小球藻的C、H、O、N元素含量分别为40%、10%、30%和5%左右,混养培养小球藻的C、H、O、N元素含量分别为50%、5%、40%和2.5%左右,其中小球藻的C和N元素含量受P浓度大小的影响。4.微量量热与燃烧热值的研究结果均表明,氮磷浓度影响小球藻的热效应,并且氮磷浓度与小球藻的热效应成正相关,氮磷浓度的升高会导致藻类热效应的增加,其中氮对藻类热效应的影响更加明显。
摘要第3-5页
abstract第5-6页
1.绪论第10-18页
    1.1 研究背景第10-13页
        1.1.1 再生水补水的可行性第10-11页
        1.1.2 再生水补水存在的问题第11页
        1.1.3 水体氮磷与藻类的关系第11-12页
        1.1.4 关于富营养化的热力学评价第12-13页
    1.2 国内外研究现状与进展第13-16页
        1.2.1 培养方式对藻类的影响第13-14页
        1.2.2 水体氮磷对藻类生长的影响第14-15页
        1.2.3 水体氮磷对藻类热值的影响第15-16页
    1.3 研究目的与主要技术路线第16-18页
        1.3.1 研究目的第16页
        1.3.2 主要技术路线第16-17页
        1.3.3 主要创新点第17-18页
2.研究方法第18-30页
    2.1 实验材料第18-19页
        2.1.1 实验藻种的选择第18页
        2.1.2 实验所用药剂第18-19页
        2.1.3 实验所用器具第19页
        2.1.4 实验所用仪器第19页
    2.2 培养方法第19-22页
        2.2.1 培养基的配置第19-20页
        2.2.2 自养小球藻的培养过程第20-21页
        2.2.3 混养小球藻的培养过程第21-22页
    2.3 氮磷营养条件的设定第22-24页
        2.3.1 自养实验的设定第22-23页
        2.3.2 混养实验的设定第23-24页
    2.4 指标测定及计算方法第24-29页
        2.4.1 藻密度和比增长速率第24页
        2.4.2 光密度和叶绿素a的测定第24-25页
        2.4.3 总氮和硝酸盐的测定第25-26页
        2.4.4 总磷和正磷酸盐的测定第26页
        2.4.5 葡萄糖的测定第26页
        2.4.6 蛋白质和脂质的测定第26-27页
        2.4.7 元素分析方法第27页
        2.4.8 微量量热值和燃烧热值的测定第27-29页
    2.5 统计分析方法第29-30页
3.氮磷营养盐浓度对自养小球藻生长和热值的影响第30-50页
    3.1 氮磷浓度对小球藻的生长的影响第30-38页
        3.1.1 高氮组小球藻的生长情况研究第30-34页
        3.1.2 低氮组小球藻的生长情况研究第34-38页
    3.2 小球藻对氮磷的吸收利用规律第38-46页
        3.2.1 高氮组小球藻对氮磷的吸收利用规律第38-42页
        3.2.2 低氮组小球藻对氮磷的吸收利用规律第42-46页
    3.3 氮磷浓度对小球藻元素组成的影响第46-47页
    3.4 氮磷浓度对小球藻生物质热值的影响第47-48页
    3.5 小结第48-50页
4.氮磷营养盐浓度对混养小球藻生长和热值的影响第50-64页
    4.1 培养方式与氮磷浓度的选择第50-52页
        4.1.1 培养方式的选择第50页
        4.1.2 氮磷浓度的选择第50-52页
    4.2 氮磷浓度对混养小球藻的生长的影响第52-56页
        4.2.1 氮磷浓度对混养小球藻藻密度的影响第52-53页
        4.2.2 氮磷浓度对小球藻光密度的影响第53-54页
        4.2.3 氮磷浓度对小球藻叶绿素a的影响第54-55页
        4.2.4 小球藻藻密度、光密度与叶绿素a之间的关系第55-56页
    4.3 氮磷浓度对混养小球藻的生物质组成的影响第56-59页
        4.3.1 混养小球藻对营养盐的吸收利用规律第56-57页
        4.3.2 不同的氮磷浓度对混养小球藻细胞质的影响第57-59页
    4.4 氮磷浓度对混养小球藻的元素组成的影响第59-61页
    4.5 氮磷浓度对混养小球藻的热值的影响第61-62页
    4.6 小结第62-64页
5.结论与展望第64-66页
    5.1 主要结论第64-65页
    5.2 研究展望第65-66页
致谢第66-67页
参考文献第67-72页
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