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5. 微生物对环境的污染与危害. 5.1 水体富营养化 5.2 微生物的代谢产物与环境污染. 5.1 水体富营养化. 本节内容: 一、概述 二、水体富营养化的优势藻类 三、水体富营养化的危害 四、水体富营养化的形成及影响因素 五、水体富营养化的监测与防治. 一 、概述 1. 水体富营养化定义. 是指大量的氮、磷等营养物质进入水体,使藻类 等浮游生物异常增殖,从而破坏水体生态平衡 , 导致 水质恶化的现象。. 水体富营养化现象发生在湖泊等内陆水体被称为水华(又叫水花);发生在海洋被称为赤潮(又叫红潮)。. 昆明滇池水华. 中营养 69 %.
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5.1 水体富营养化 • 5.2 微生物的代谢产物与环境污染
5.1 水体富营养化 本节内容: • 一、概述 • 二、水体富营养化的优势藻类 • 三、水体富营养化的危害 • 四、水体富营养化的形成及影响因素 • 五、水体富营养化的监测与防治
一 、概述 1.水体富营养化定义 是指大量的氮、磷等营养物质进入水体,使藻类 等浮游生物异常增殖,从而破坏水体生态平衡,导致 水质恶化的现象。 水体富营养化现象发生在湖泊等内陆水体被称为水华(又叫水花);发生在海洋被称为赤潮(又叫红潮)。
中营养69% • 贫营养4% 贫营养0% • 中营养15% • 中营养35% • 贫营养4% • 富营养27% • 富营养61% • 富营养85% 70年代后期 80年代后期 90年代后期至今 2、我国水体富营养化的发展趋势及现状 (1)湖泊(水库) A、富营养化呈急剧恶化趋势。
B、富营养化水体分布面积广泛 北部呼伦湖 西部新疆博斯腾湖 东部无锡太湖 昆明滇池 安徽巢湖 南方深圳洪湖 • 我国已成为世界上湖泊富营养化最严重的国家之一
(2)海洋 A、赤潮发生的频率越来越快 2003年全海域共发现赤潮119次,其中,在赤潮监控区内发现赤潮36次。
B、赤潮发生的面积越来越大 几十平方公里 几百平方公里几千平方公里 上万平方公里 2003年全海域赤潮累积面 积达14550平方公里 C、赤潮持续时间越来越长 几天 几个星期几个月
1989年8月-10月黄骅发生严重赤潮, 持续时间之长、致灾面积之大是国内罕见的, 使沿岸养虾业遭受灭顶之灾。
二 、水体富营养化的优势藻类 (一)湖泊优势藻类 湖泊中优势藻类主要是蓝细菌(又称蓝藻)中 的微囊藻属、鱼腥藻属、束丝藻属和颤藻属等种类。其次是绿藻、硅藻、隐藻等。 我国湖泊水华中主要微型藻类出现的频率依次为: 蓝细菌>绿藻>硅藻>隐藻
蓝细菌门 微 囊 藻
绿 藻 门 二型珊藻 斜生珊藻
硅藻门 直链藻
(二)海洋优势藻类 海洋优势藻类以甲藻中的夜光藻、裸甲 藻、膝沟藻、角甲藻、多甲藻、原甲藻为主。 此外还有硅藻、金藻、黄藻、蓝藻等。
甲藻门夜光藻 藻体呈球形,透明,肉眼可见,腹面有一条凹沟,口位于沟中央,近口处长出一根极小的鞭毛和一条粗大的鞭毛,海生。细胞内原生质淡红色,大量密集时呈红色,受波涛振荡刺激以后放出荧光,是我国赤潮的主要藻类。
甲藻门 原甲藻属 利马原甲藻 细胞倒卵形,两甲壳组成,前端有V形鞭毛孔 本种可产生腹泻 性贝毒(DSP)。
海洋原甲藻 中国的渤海、东 海、香港和南沙 群岛等水域有分 布,是形成赤潮 的主要种类之一。
环沟藻 • 常见于温带和热带浅海水域。 本种具有毒性 图B-C:链状群体(LM)。
膝沟藻科 亚历山大藻属链状亚历山大藻 本种可产生麻痹性贝 毒(PSP)。 图A:腹面观(示意图); 图B:链状群体(LM);
膝沟藻属 多纹漆沟藻 日本水域该种赤潮引 起鱼类大量死亡。 是南海北部沿海主 要的赤潮生物。 图A:腹面观(LM); 图B:背面观(LM);
角甲藻属 叉状角甲藻 梭角甲藻 三角角甲藻 图A:腹面观(示意图); 图B:腹面观
硅藻门圆筛藻属 星脐圆筛藻 • 在我国沿海分布甚广, • 为最常见的种类之一。 • 各季节均有,数量也较大。
中肋骨条藻 • 分布极广, 以沿岸为最多, 曾多次引发赤潮。 • 我国的各海区 均有分布。 图A:壳环面观(示意图,链状群体); B:壳环面观(LM,链状群体);
黄藻门 异弯藻属 赤潮异弯藻 在温带近海底层水温>15~20℃的夏季大量繁殖。该种在大连湾胶州湾等曾多次形成赤潮。 单细胞,略呈椭圆形,长约8~25μm,宽约6~5μm。无细胞壁,由周质膜包被。具两条不等长的鞭毛。藻体活动时,鞭毛常弯曲或与细胞长轴成垂直伸出。每个细胞约有8~20个棕黄色的大盘状色素体。
原生动物:栉毛虫科、中缢虫属红色中缢虫 原生动物:栉毛虫科、中缢虫属红色中缢虫 • 本种分布在温 带到北极的河口 水域。我国大连 湾海域,广东沿 海红海湾、大亚 湾东部和珠江口 的外伶河水域均 发生过红色中缢 虫赤潮,持续时 间2天左右。 图A:细胞个体(示意图); 图B:细胞形态(LM)。
蓝藻门 颤藻科 束毛藻属 红海束毛藻 藻体由短筒形细胞重 叠成丝状群体。 该种在我国南海大量分布。束毛藻可以产生类似与神 经毒素的藻毒素,并对渔业等产生危害。 图B:群体(LM);
我国海洋赤潮微型生物出现的频率依次为: 夜光藻(36次)> 其他甲藻(22次)> 硅藻(14次)> 蓝细菌(5次)
三、水体富营养化的危害 1、消耗溶解氧 2、水生生物大量死亡,经济损失惨重 3、产生毒素,威胁人畜生命安全 4、产生气味化合物 5、湖泊失去旅游观光价值 6、水体沼泽化 7、水质严重恶化,影响水厂供水
1.消耗溶解氧 在藻类进行呼吸作用以及藻类尸体被微生物分解的过程中,溶解氧被大量消耗,造成水体严重缺氧,使鱼类、贝类窒息而死,水产渔业蒙受严重损失。
2、水生生物大量死亡,经济损失惨重 藻类的过度繁殖会堵塞鱼鳃和贝类的进出水孔,影响它们的呼吸作用。 1972年,汕头港赤潮,大量毛蚶死亡,邻近的潮汕养殖场直接经济损失36万元。 1989年,河北黄骅县海域因赤潮使贝虾减产2000吨,损失过亿元。 1998年,深圳、珠海海域发生赤潮,深圳网箱死鱼150吨,损失达2000万元;珠海万山群岛死鱼120吨,黄花鱼苗210万尾,损失达1500多万元。 据统计,我国每年因赤潮带来的经济损失达几亿元之多。
3.产生毒素,威胁人畜生命安全 据报道,在富营养化的水体中主要有微囊藻、鱼腥藻、束丝藻、裸甲藻、原甲藻等20多种藻类产生毒素。 1986年,福建东山居民食用被裸甲藻污染的花蛤,造成136人中毒,1人死亡。 1995年,4月,菲律宾约2万渔民食用了污染麻痹性贝毒的海产品,其中4名儿童死亡。 1996年,巴西某血透中心发生一起铜绿微囊藻毒素的水进行血透的医疗事故,使131名病人中毒,其中83人发生胆汁淤积性肝病,44人死于肺衰竭。 我国自20世纪60年代至今,据不完全统计,有600余人因误食含有毒贝类而中毒,至少有29人死亡。
4.产生气味化合物,使水体发臭 • 藻类以及厌氧菌的代谢活动可产生多种具有气味的化合物,如土臭味素、硫酸、吲哚、胺类、酮类等,使水体散发土腥味、霉腐味、鱼腥味等臭味。
太湖中蓝藻暴发导致水质恶化 无锡自来水大范围发臭
5、湖泊失去旅游观光价值 曾经,我风姿酌绰
可现在…… 富营养湖— 藻类大量繁殖 富营养湖—太湖,2007.5 藻类死亡水体发臭
6.水体沼泽化 • 使水体沼泽化,加速湖泊的消亡
7、水质严重恶化,影响水厂供水 太湖曾因蓝藻大规模的爆发,致使无锡水厂在1991、1997和 2007年5月三度停止供水,引发水荒。市民大批抢购纯净水。