[发明专利]一种湖泊蓝藻越冬期和蓝藻控制窗口期的判定方法

说明书

本发明提供了一种湖泊蓝藻越冬期和蓝藻控制窗口期的判定方法，基于蓝藻在水体和沉积物中的生长和分布规律，以及冬季蓝藻会在沉积物中越冬的现象，在秋季末至春季初，通过湖泊全湖布点采样，测定水柱、上覆水和沉积物中藻蓝素、叶绿素a的浓度/含量；基于水柱、上覆水和沉积物中藻蓝素、叶绿素a的浓度/含量比值确定越冬期；越冬期前后减去10天确定为采取控制措施的窗口期时间。本发明的方法基于水体和沉积物中关键的生物学和生理生化指标准确甄别湖泊蓝藻在沉积物中越冬期时间，并提出有效削减和控制越冬蓝藻的窗口期，为湖泊蓝藻水华控制提供了技术支撑。

技术领域

本发明属于环境科学、生态学领域的水环境治理与蓝藻水华控制等技术范畴，具体涉及大型浅水湖泊、水库等富营养化治理与生态修复技术。

背景技术

近年来，我国湖泊水体富营养化问题日益严峻，蓝藻水华持续暴发，水质和生态环境恶化，并威胁供水安全。目前湖泊蓝藻水华的控制方法包括机械除藻、改性粘土除藻、鱼类控藻、植物抑藻、微生物控藻、制剂除藻、超声波除藻、电化学除藻、遮光抑制等，常用的是应急打捞措施，包括人工打捞、利用蓝藻打捞船、捞藻平台和藻水分离站等进行蓝藻水华的收集处置，但处理的蓝藻量十分有限，未能有效改变湖泊蓝藻水华频发的现象。近来研究表明，蓝藻在冬季会从水中下沉至沉积物表面越冬，若能确定大型浅水湖泊蓝藻的越冬位置、越冬时间段，并确定针对沉积物中的越冬蓝藻开展有效控制措施的窗口期时间，将会有效削减夏季蓝藻发生量，降低水华暴发的频次和面积。专利文献CN102295333B公开了一种大型浅水湖泊越冬水华蓝藻种源的去除方法，分别在越冬和复苏期内，两次在越冬水华蓝藻种源的分布区域使用控藻剂对水体和沉积物中的越冬蓝藻种源进行本底清除，第1次在越冬期内进行，第2次在复苏期内蓝藻复苏前进行，所使用的控藻剂由有效浓度的水稻秸秆和H₂O₂组成，能有效清除大型浅水湖泊中越冬水华蓝藻的种源。但该项发明未涉及一种湖泊蓝藻越冬期和有效的窗口期判定方法，使得清除和控制越冬蓝藻措施可能因实施时间不准确而效果不理想。本发明利用了多项参数指标，提供了一种准确甄别了湖泊蓝藻在沉积物中越冬期时间，并提出有效削减和控制越冬蓝藻的窗口期的方法，为湖泊蓝藻水华控制提供了技术支撑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种湖泊蓝藻越冬期和和蓝藻控制窗口期的判定方法，基于蓝藻在水体和沉积物中的生长、分布规律和生理特性，以及冬季蓝藻会在沉积物中越冬的现象，通过湖泊现场采样，测定水体和沉积物中关键的生物学和生理生化指标，综合分析并判定湖泊蓝藻的越冬期和采取控制措施的窗口期时间，确定蓝藻越冬的在湖泊中的具体位置及湖区范围，为有效削减和控制湖泊夏季蓝藻水华暴发频次及面积提供技术支撑。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种湖泊蓝藻越冬期的判定方法，包括如下步骤：

（1）在湖泊采样点处采集水体上、中、下层水柱混合水样、上覆水和沉积物样本；

（2）测定水柱、上覆水和沉积物中藻蓝素、叶绿素a的浓度/含量；分别计算水柱、上覆水和沉积物中藻蓝素/叶绿素a浓度/含量比值；

（3）当各采样点沉积物、上覆水、水柱三者中藻蓝素/叶绿素a浓度/含量比值均小于1时，确定满足这一条件的时间为蓝藻越冬期。

所述步骤（1）中，水体上层水样指水体表层到水下20cm的水体；水体下层水样指距离底层20cm处的水体；中段为水体中层水样；所述上覆水指沉积物表层水体。所述沉积物样本采集沉积物表层15cm深样本。

进一步的，所述步骤（1）还包括：根据湖泊面积大小和湖泊形态，在全湖范围内布设采样点，在湖泊各个采样点处采集水体上、中、下层混合水样和沉积物样品。